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JP2017505606A - Pseudotype lentiviral vector - Google Patents

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Abstract

本発明は、細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドに連結された水疱性口内炎ウイルスのエンベロープ糖タンパク質(VSV−G)をコードする核酸配列を含むか又はからなる核酸分子であって、前記核酸配列は、5’から3’の方向に、(a)小胞体(ER)シグナル配列をコードする第1の配列セグメント;(b)細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる前記の(ポリ)ペプチドをコードする第2の配列セグメント;(c)リンカーをコードする第3の配列セグメント;及び(d)前記のVSV−Gをコードする第4の配列セグメントを含む、核酸分子に関する。さらに、本発明は、本発明の核酸分子を含むベクター、前記ベクター又は前記核酸分子を含む宿主細胞、前記核酸分子によってコードされるポリペプチド、及び前記核酸分子によってコードされるポリペプチドを製造する方法に関する。加えて、本発明は、偽型レンチウイルスベクター粒子、細胞に形質導入する方法、並びに本発明の前記の核酸分子、ベクター、ポリペプチド及び宿主細胞の様々な組み合わせを含むキットに関する。The invention relates to a nucleic acid molecule comprising or consisting of a nucleic acid sequence encoding the vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein (VSV-G) linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain, The nucleic acid sequence in the 5 ′ to 3 ′ direction, (a) a first sequence segment encoding an endoplasmic reticulum (ER) signal sequence; (b) comprising or consisting of a cell membrane binding domain A nucleic acid molecule comprising: a) a second sequence segment encoding a peptide; (c) a third sequence segment encoding a linker; and (d) a fourth sequence segment encoding said VSV-G. Furthermore, the present invention provides a vector comprising the nucleic acid molecule of the present invention, a host cell comprising the vector or the nucleic acid molecule, a polypeptide encoded by the nucleic acid molecule, and a method for producing a polypeptide encoded by the nucleic acid molecule. About. In addition, the present invention relates to pseudotyped lentiviral vector particles, methods for transducing cells, and kits comprising various combinations of the nucleic acid molecules, vectors, polypeptides and host cells of the present invention.

Description

本発明は、細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドに連結された水疱性口内炎ウイルスのエンベロープ糖タンパク質(VSV−G)をコードする核酸配列を含むか又はからなる核酸分子であって、前記核酸配列は、5’から3’の方向に、(a)小胞体(endoplasmic reticulum:ER)シグナル配列をコードする第1の配列セグメント;(b)細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる前記の(ポリ)ペプチドをコードする第2の配列セグメント;(c)リンカーをコードする第3の配列セグメント;及び(d)前記のVSV−Gをコードする第4の配列セグメントを含む、核酸分子に関する。さらに、本発明は、本発明の核酸分子を含むベクター、前記ベクター又は前記核酸分子を含む宿主細胞、前記核酸分子によってコードされるポリペプチド、及び前記核酸分子によってコードされるポリペプチドを製造する方法に関する。加えて、本発明は、偽型レンチウイルスベクター粒子、細胞に形質導入する方法、並びに本発明の前記の核酸分子、ベクター、ポリペプチド及び宿主細胞の様々な組み合わせを含むキットに関する。   The invention relates to a nucleic acid molecule comprising or consisting of a nucleic acid sequence encoding the vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein (VSV-G) linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain, Wherein said nucleic acid sequence comprises, in 5 ′ to 3 ′ direction, (a) a first sequence segment encoding an endoplasmic reticulum (ER) signal sequence; (b) comprising or consisting of a cell membrane binding domain A nucleic acid molecule comprising: a second sequence segment encoding a (poly) peptide of: (c) a third sequence segment encoding a linker; and (d) a fourth sequence segment encoding said VSV-G. . Furthermore, the present invention provides a vector comprising the nucleic acid molecule of the present invention, a host cell comprising the vector or the nucleic acid molecule, a polypeptide encoded by the nucleic acid molecule, and a method for producing a polypeptide encoded by the nucleic acid molecule. About. In addition, the present invention relates to pseudotyped lentiviral vector particles, methods for transducing cells, and kits comprising various combinations of the nucleic acid molecules, vectors, polypeptides and host cells of the present invention.

本明細書には、特許出願及び製造メーカーのマニュアルを含む多数の文献が引用されている。これらの文献の開示は、本発明の特許性に関連しないと考えているが、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。より具体的には、各々個々の文献が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示された場合と同程度に、すべての参照される文献が参照により組み込まれる。   In this specification, a number of documents including patent applications and manufacturer's manuals are cited. The disclosures of these documents are not considered relevant to the patentability of the present invention, but are hereby incorporated by reference in their entirety. More specifically, all referenced documents are incorporated by reference to the same extent as if each individual document was specifically and individually indicated to be incorporated by reference.

レンチウイルス発現ベクターは、安定した遺伝子発現を提供し、研究及び遺伝子治療の適用のための重要なツールとなっている。それらによって、広範囲の分裂胞及び非分裂の標的細胞のゲノムに、目的の遺伝子を組み込むことを可能にする[1]。ガンマレトロウイルスベクター及びレンチウイルスベクターは、いくつかの遺伝子治療臨床試験で成功して使用されている。重症複合免疫不全症状(SCID)の遺伝子治療、及びキメラT細胞受容体の転写のための腫瘍治療について報告された最近の成功[2〜5]に伴って、安全性プロファイルが高められた第3世代の自己不活性化レンチウイルスの臨床応用の件数が増加すると予想されている。   Lentiviral expression vectors provide stable gene expression and have become an important tool for research and gene therapy applications. They make it possible to integrate the gene of interest into the genome of a wide range of mitotic cells and non-dividing target cells [1]. Gamma retroviral vectors and lentiviral vectors have been successfully used in several gene therapy clinical trials. With the recent success reported for gene therapy of severe combined immunodeficiency symptoms (SCID) and tumor therapy for transcription of chimeric T cell receptors [2-5], a third safety profile has been enhanced. The number of clinical applications of generational self-inactivating lentiviruses is expected to increase.

レンチウイルスベクターは、遍在的に発現されるLDL受容体に結合する水疱性口内炎ウイルスのエンベロープ糖タンパク質(VSV−G)でしばしば偽型化される[6]。VSV−G偽型レンチウイルスベクターは優れた機械的安定性を有し、それによってスピノキュレーション及び高力価のベクターストックの製造が可能となる[7]。VSV−Gタンパク質は、シグナル配列(SS)によって小胞体に向けられ、その小胞体でグリコシル化されて三量体が生成され、続いてその三量体は細胞膜に組み込まれる。VSV−Gのタンパク質構造の変化によって、一般的に不適切なプロセシングや不安定なレンチウイルスが導かれる[8]。細胞の形質導入方法が進歩したにも関わらず、例えば初代T細胞及びリンパ腫細胞を含むリンパ系細胞、いくつかの上皮細胞株等のいくつかの細胞型で、低い形質導入率が報告されている[4,9]。この低い形質導入率は、それによって高い感染多重度(multiplicity of infection:MOI)を用いる必要が生じるとの欠点がある。接触時間及びレンチウイルスの取り込み率を高めるために、特異的抗原結合のためのレンチウイルスVSV−Gエンベロープの遺伝子改変が報告されている[10〜13]。完全な抗体又は抗体フラグメントは、ウイルス膜と細胞膜の間の高親和性コネクターとして機能することができ、それによって形質導入率を増加させる可能性がある。しかし、scFvのN末端融合物をVSV−Gに融合させる以前の試みは、[14]に記載の通り、その形質導入活性を失った欠陥レンチウイルスベクターをもたらした。従って、VSV−Gに融合されたブドウ球菌プロテインA由来のより小さな抗体結合ZZドメインでレンチウイルスベクターの表面を改変することを目的とする別のアプローチ[12]が開発された。このアプローチはインビトロでの成功が示されたにも関わらず、改変レンチウイルスベクターと各々の抗体の2つの試薬が、承認され、臨床グレードで提供され、結合されて活性治療剤を生成させる必要があるため、臨床プロトコールの開発としてあまり有利ではない。   Lentiviral vectors are often pseudotyped with the vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein (VSV-G) that binds to the ubiquitously expressed LDL receptor [6]. VSV-G pseudotyped lentiviral vectors have excellent mechanical stability, which allows spinoculation and production of high titer vector stock [7]. The VSV-G protein is directed to the endoplasmic reticulum by a signal sequence (SS) and is glycosylated in the endoplasmic reticulum to produce a trimer, which is then incorporated into the cell membrane. Changes in the protein structure of VSV-G generally lead to inappropriate processing and unstable lentiviruses [8]. Despite advances in cell transduction methods, low transduction rates have been reported in several cell types, such as lymphoid cells, including primary T cells and lymphoma cells, and several epithelial cell lines [4, 9]. This low transduction rate has the disadvantage that it necessitates the use of a high multiplicity of infection (MOI). In order to increase the contact time and lentiviral uptake rate, genetic modification of the lentiviral VSV-G envelope for specific antigen binding has been reported [10-13]. An intact antibody or antibody fragment can function as a high affinity connector between the viral and cell membranes, thereby increasing transduction rates. However, previous attempts to fuse scFv N-terminal fusions to VSV-G resulted in defective lentiviral vectors that lost their transduction activity as described in [14]. Thus, another approach was developed [12] aimed at modifying the surface of lentiviral vectors with a smaller antibody-binding ZZ domain from staphylococcal protein A fused to VSV-G. Although this approach has been shown to be successful in vitro, two reagents, the modified lentiviral vector and each antibody, need to be approved, provided in clinical grade, and combined to produce an active therapeutic agent. Therefore, it is not very advantageous as a clinical protocol development.

従って、代替手段及び/又は改善手段を確立する方法並びに細胞の形質導入方法に多くの労力が費やされているという事実があるが、このような方法を提供する必要性が依然として存在する。
この必要性は、請求項で特徴付けられる態様の提供によって対処される。
Thus, although there is the fact that much effort has been expended in methods of establishing alternative and / or ameliorative means and methods of cell transduction, there remains a need to provide such methods.
This need is addressed by providing the aspects characterized in the claims.

従って、本発明は、細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドに連結された水疱性口内炎ウイルスのエンベロープ糖タンパク質(VSV−G)をコードする核酸配列を含むか又はからなる核酸分子であって、前記核酸配列は、5’から3’の方向に、(a)小胞体(ER)シグナル配列をコードする第1の配列セグメント;(b)細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる前記の(ポリ)ペプチドをコードする第2の配列セグメント;(c)リンカーをコードする第3の配列セグメント;及び(d)前記のVSV−Gをコードする第4の配列セグメントを含む、核酸分子に関する。   Accordingly, the present invention is a nucleic acid molecule comprising or consisting of a nucleic acid sequence encoding the vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein (VSV-G) linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain. Wherein said nucleic acid sequence comprises, in the 5 'to 3' direction, (a) a first sequence segment encoding an endoplasmic reticulum (ER) signal sequence; (b) comprising or consisting of a cell membrane binding domain (C) a third sequence segment encoding a linker; (d) a third sequence segment encoding a linker; and (d) a fourth sequence segment encoding said VSV-G.

冠詞「a」及び「an」は、冠詞の文法上の目的語の1つ又は複数(すなわち、少なくとも1つ)を参照するように本明細書で用いられている。   The articles “a” and “an” are used herein to refer to one or more (ie, at least one) of the grammatical objects of the article.

本発明によれば、本明細書においてポリヌクレオチド又は核酸配列とも呼ばれる核酸分子には、例えばcDNA又はゲノムDNA等のDNA及びRNAが含まれる。本明細書で用いられる用語「RNA」は、mRNA、tRNA及びrRNA、並びにRNAウイルスのRNAの場合などのゲノムRNAを含むすべての形態のRNAを含むことが理解される。「RNA」を記述する実施態様は、好ましくはmRNAが挙げられる。さらに、DNA又はRNAの合成若しくは半合成誘導体、混合ポリマー、センス鎖及びアンチセンス鎖の両方などの当技術分野で知られている核酸模倣分子も含まれる。当業者に容易に理解されるように、核酸分子には、追加の非天然の又は誘導体化されたヌクレオチド塩基が含まれうる。本発明におけるこのような核酸模倣分子又は核酸誘導体には、ペプチド核酸(PNA)、ホスホロチオエート核酸、ホスホルアミデート核酸、2’−O−メトキシエチルリボ核酸、モルホリノ核酸、ヘキシトール核酸(HNA)、ロックド核酸(LNA)、及びリボース環が2’−酸素と4’−炭素の間でメチレン結合によって束縛されているRNA誘導体(参照、例えば、Braasch and Corey, Chemistry & Biology, 8, 1-7(2001))が含まれる。PNAは、Nielsen et al, Science, 254: 1497(1991);及び、Egholm et al, Nature 365: 666(1993)に記載されているように、DNA又はRNAの糖−リン酸骨格の代わりにアミド骨格を有する合成DNA模倣物である。
好ましい実施態様において、少なくともオプション(a)〜(d)に具体的に記載された核酸配列はDNAである。さらにより好ましい実施態様において、本発明のすべての核酸分子はDNAである。
According to the present invention, nucleic acid molecules, also referred to herein as polynucleotides or nucleic acid sequences, include DNA and RNA, such as, for example, cDNA or genomic DNA. As used herein, the term “RNA” is understood to include all forms of RNA, including genomic RNA, such as in the case of mRNA, tRNA and rRNA, and RNA of RNA viruses. Embodiments describing “RNA” preferably include mRNA. Also included are nucleic acid mimetic molecules known in the art such as synthetic or semi-synthetic derivatives of DNA or RNA, mixed polymers, both sense and antisense strands. As will be readily appreciated by those skilled in the art, nucleic acid molecules can include additional non-natural or derivatized nucleotide bases. Such nucleic acid mimic molecules or nucleic acid derivatives in the present invention include peptide nucleic acid (PNA), phosphorothioate nucleic acid, phosphoramidate nucleic acid, 2′-O-methoxyethyl ribonucleic acid, morpholino nucleic acid, hexitol nucleic acid (HNA), locked Nucleic acids (LNA) and RNA derivatives in which the ribose ring is constrained by a methylene bond between the 2′-oxygen and the 4′-carbon (see, eg, Braasch and Corey, Chemistry & Biology, 8, 1-7 (2001 )) Is included. PNA is an amide in place of the sugar-phosphate backbone of DNA or RNA as described by Nielsen et al, Science, 254: 1497 (1991); and Egholm et al, Nature 365: 666 (1993). A synthetic DNA mimic with a backbone.
In a preferred embodiment, at least the nucleic acid sequences specifically described in options (a) to (d) are DNA. In an even more preferred embodiment, all nucleic acid molecules of the present invention are DNA.

本発明の核酸分子は、天然起源のもの、又は合成若しくは半合成起源のものであってもよい。従って、核酸分子は、例えば有機化学の通常のプロトコールに従って合成された核酸分子であってもよい。そのような核酸分子の調製と使用に、当業者は精通している(参照、例えば、Sambrook and Russel "Molecular Cloning, A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, N.Y.(2001))。   The nucleic acid molecules of the present invention may be of natural origin or of synthetic or semi-synthetic origin. Thus, the nucleic acid molecule may be, for example, a nucleic acid molecule synthesized according to the usual protocol of organic chemistry. Those skilled in the art are familiar with the preparation and use of such nucleic acid molecules (see, eg, Sambrook and Russel "Molecular Cloning, A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, N.Y. (2001)).

本明細書中で用いられる用語「含む」は、さらなる配列、成分及び/又は方法工程が、具体的に記載された配列、成分及び/又は方法工程に加えて含むことができることを意味する。しかし、この用語はまた、請求項の発明対象が、まさに記載された配列、成分及び/又は方法工程からなることも包含する。   As used herein, the term “comprising” means that additional sequences, components and / or method steps can be included in addition to the specifically described sequences, components and / or method steps. However, this term also encompasses that the claimed subject matter consists of just the sequences, components and / or method steps described.

核酸分子が記載の配列(からなるよりもむしろ)を含む実施態様において、その特定の配列上を5’末端若しくは3’末端のいずれか又は両方で付加的なヌクレオチドが延びている。これらの付加的なヌクレオチドは、異種又は同種のものであってよい。同種の配列の場合、これらの配列は、5’末端及び/又は3’末端で1500個以下のヌクレオチドを含んでいてもよく、5’末端及び/又は3’末端で、例えば1000個以下のヌクレオチドを、例えば900個以下のヌクレオチドを、より好ましくは800個以下のヌクレオチドを、例えば700個以下のヌクレオチドを、例えば600個以下のヌクレオチドを、例えば500個以下のヌクレオチドを、さらにより好ましくは400個以下のヌクレオチドを、例えば300個以下のヌクレオチドを、例えば200個以下のヌクレオチドを、例えば100個以下のヌクレオチドを、より好ましくは50個以下のヌクレオチドを、例えば40個以下のヌクレオチドを、例えば30個以下のヌクレオチドを、例えば20個以下のヌクレオチドを、より好ましくは10個以下のヌクレオチドを、最も好ましくは5個以下のヌクレオチドを含んでいてもよい。本明細書で用いられる用語「・・・個以下のヌクレオチド」とは、それ以下の任意の整数を含むヌクレオチドの数に関し、具体的に記載された数を含む。例えば、用語「5個以下のヌクレオチド」は、1、2、3、4及び5個のヌクレオチドのいずれかをさす。さらに、同種の配列の場合、これらの実施態様には、全ゲノム又は全染色体は含まれない。
付加的な異種の配列は、例えば、本発明のコード配列に作動的に連結された異種のプロモーター、及びさらに当技術分野で周知であり、本明細書により詳細に記載されている調節核酸配列を含んでもよい。
In embodiments in which the nucleic acid molecule comprises (rather than consists of) the described sequence, additional nucleotides are extended on that particular sequence, either at the 5 'end or at the 3' end, or both. These additional nucleotides may be heterologous or homologous. In the case of homologous sequences, these sequences may contain no more than 1500 nucleotides at the 5 ′ end and / or the 3 ′ end, for example no more than 1000 nucleotides at the 5 ′ end and / or the 3 ′ end. E.g. 900 or fewer nucleotides, more preferably 800 or fewer nucleotides, e.g. 700 or fewer nucleotides, e.g. 600 or fewer nucleotides, e.g. 500 or fewer nucleotides, even more preferably 400 The following nucleotides, for example 300 or fewer nucleotides, for example 200 or fewer nucleotides, for example 100 or fewer nucleotides, more preferably 50 or fewer nucleotides, for example 40 or fewer nucleotides, for example 30 The following nucleotides, for example 20 nucleotides or less Preferably it may contain no more than 10 nucleotides, most preferably no more than 5 nucleotides. As used herein, the term “... Or less nucleotides” refers to the number of nucleotides including any integer less than or equal to the specifically stated number. For example, the term “5 or fewer nucleotides” refers to any of 1, 2, 3, 4, and 5 nucleotides. Furthermore, in the case of homologous sequences, these embodiments do not include whole genomes or whole chromosomes.
Additional heterologous sequences include, for example, heterologous promoters operably linked to the coding sequences of the invention, and regulatory nucleic acid sequences that are well known in the art and described in more detail herein. May be included.

本発明の核酸分子中に含まれ、又は同核酸分子を構成する核酸配列は、細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドに連結された水疱性口内炎ウイルスのエンベロープ糖タンパク質をコードする。このように、本核酸配列と、従って本発明の核酸分子は、融合タンパク質をコードする。本明細書では、この融合タンパク質は「本発明の融合タンパク質」とも呼ばれる。   The nucleic acid sequence contained in or constituting the nucleic acid molecule of the present invention encodes the vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain. Thus, the nucleic acid sequence, and thus the nucleic acid molecule of the invention, encodes a fusion protein. In the present specification, this fusion protein is also referred to as “the fusion protein of the present invention”.

本発明によれば、本核酸分子は、オプション(a)〜(d)で規定される少なくとも4つの配列で構成され、ここでこれらの4つの核酸配列の順番は、5’から3’に示せば、すなわち、第1の核酸配列は(a)の配列であり、(b)が続き、(c)が続き、同様に(d)が続く。   According to the present invention, the nucleic acid molecule is composed of at least four sequences defined by options (a) to (d), wherein the order of these four nucleic acid sequences is indicated from 5 ′ to 3 ′. That is, the first nucleic acid sequence is the sequence of (a), followed by (b), followed by (c), and similarly (d).

オプション(a)に記載の第1の配列は、小胞体(ER)シグナル配列をコードする核酸配列である。ERシグナル配列は、新たに合成されたタンパク質のN末端に存在する短いペプチド配列である。mRNA翻訳の開始の際、この配列は翻訳されるべき第1の配列であり、新生タンパク質の新たなシグナル配列はシグナル識別粒子(signal recognition particles:SRPs)に結合する。SRPsがERシグナル配列に結合することで、翻訳が一時的に中止され、SRP−シグナル配列−mRNA−リボソームの複合体がERに移行し、SRPがER膜上の受容体(RER)を認識し、結合する。続いて、そのシグナル配列がRERの中に挿入され、その膜を横断し、その結果、新たなポリペプチド鎖がER内腔に引き込まれながら翻訳が継続される。   The first sequence described in option (a) is a nucleic acid sequence encoding an endoplasmic reticulum (ER) signal sequence. The ER signal sequence is a short peptide sequence present at the N-terminus of a newly synthesized protein. At the start of mRNA translation, this sequence is the first sequence to be translated and the new signal sequence of the nascent protein binds to signal recognition particles (SRPs). When SRPs bind to the ER signal sequence, translation is temporarily stopped, the SRP-signal sequence-mRNA-ribosome complex is transferred to the ER, and the SRP recognizes a receptor (RER) on the ER membrane. ,Join. Subsequently, the signal sequence is inserted into the RER and traverses the membrane, resulting in continued translation while a new polypeptide chain is drawn into the ER lumen.

ERシグナル配列の配列モチーフは、当技術分野で周知であり、例えば、LembergとMartoglio、又はSchwartz[45,46]に記載されている。従って、当業者は、適切な天然に存在するERシグナル配列を知っているか、又は前記の機能を示し、本発明に用いることができる人工の、すなわち天然に存在しないERシグナル配列を生成できる立場にある。
本発明の核酸分子によってコードされる融合タンパク質を製造するために、好ましくは天然に存在するERシグナル配列が用いられ、より好ましくはウイルス性ERシグナル配列又は細胞系に内在するERシグナル配列が用いられる。ウイルス性ERシグナル配列の場合は、ラブドウイルス科由来であることが好ましく、ベシクロウイルス属に由来することがより好ましい。最も好ましくは、ERシグナル配列は、オプション(d)で用いられるVSV−GのERへの移動を内因的に媒介するERシグナル配列である。
Sequence motifs for the ER signal sequence are well known in the art and are described, for example, in Lemberg and Martoglio, or Schwartz [45, 46]. Thus, one skilled in the art knows the appropriate naturally occurring ER signal sequence or is in a position to generate an artificial or non-naturally occurring ER signal sequence that exhibits the aforementioned functions and can be used in the present invention. is there.
In order to produce the fusion protein encoded by the nucleic acid molecule of the present invention, preferably a naturally occurring ER signal sequence is used, more preferably a viral ER signal sequence or an ER signal sequence endogenous to the cell line is used. . In the case of a viral ER signal sequence, it is preferably derived from Rhabdoviridae, more preferably from the genus Becyclovirus. Most preferably, the ER signal sequence is an ER signal sequence that endogenously mediates the transfer of VSV-G used in option (d) to the ER.

オプション(b)に記載の第2の配列セグメントは、細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドをコードする核酸配列である。   The second sequence segment described in option (b) is a nucleic acid sequence encoding a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain.

本発明に記載の用語「(ポリ)ペプチド」は、ポリペプチド及びペプチドに関する。本明細書で用語「タンパク質」と互換的に用いられる用語「ポリペプチド」は、一本鎖タンパク質又は30個を超えるアミノ酸を含有するそのフラグメントを含むアミノ酸の直鎖状分子鎖を表し、他方、本明細書で用いられる用語「ペプチド」は、30個以下のアミノ酸からなる分子群を表す。(ポリ)ペプチドは、少なくとも2つの同一又は異なる分子からなるオリゴマーをさらに形成してもよい。このような多量体の対応する高次構造は、それに相応して、ホモダイマー、ヘテロダイマー、ホモトリマー又はヘテロトリマー等と呼ばれる。このような多量体はまた、用語「(ポリ)ペプチド」の定義に含まれる。用語「ポリペプチド」及び「ペプチド」はまた、例えばグリコシル化、アセチル化、リン酸化、及び当技術分野で周知の同様の改変等によって達成される、天然において改変されたポリペプチド/ペプチドをもさす。   The term “(poly) peptide” according to the invention relates to polypeptides and peptides. The term “polypeptide” used interchangeably with the term “protein” herein refers to a linear molecular chain of amino acids, including a single chain protein or a fragment thereof containing more than 30 amino acids, The term “peptide” as used herein refers to a group of molecules consisting of up to 30 amino acids. The (poly) peptide may further form an oligomer composed of at least two identical or different molecules. Corresponding higher order structures of such multimers are accordingly referred to as homodimers, heterodimers, homotrimers or heterotrimers. Such multimers are also included in the definition of the term “(poly) peptide”. The terms “polypeptide” and “peptide” also refer to naturally modified polypeptides / peptides that are achieved, for example, by glycosylation, acetylation, phosphorylation, and similar modifications well known in the art. .

本発明によれば、核酸分子は、「細胞膜結合ドメイン含む又はからなる(ポリ)ペプチド」をコードする。用語「細胞膜」並びに構造及び機能に関連するその科学的な意味は、当技術分野でよく知られており[47,48]、それに応じて本発明の文脈の中で用いられる。本発明における用語「細胞膜結合ドメイン」は、直接細胞膜に結合することができる任意のアミノ酸配列であり得る。中間分子を介して細胞膜に間接的にのみ結合する結合ドメインは、明確に除外される。   According to the invention, a nucleic acid molecule encodes a “(poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain”. The term “cell membrane” and its scientific meaning related to structure and function are well known in the art [47, 48] and are used accordingly in the context of the present invention. The term “cell membrane binding domain” in the present invention may be any amino acid sequence capable of directly binding to the cell membrane. Binding domains that bind only indirectly to the cell membrane via an intermediate molecule are specifically excluded.

本発明の融合タンパク質内の細胞膜結合ドメインの機能は、本発明の融合タンパク質を発現するウイルス粒子と前記ウイルス粒子によって形質導入される標的細胞との間のコネクターとして作用することである。従って、目的の標的細胞の細胞膜に結合することが可能な細胞膜結合ドメインを選択すべきであることが理解される。好ましくは、細胞膜結合ドメインは、哺乳動物の標的細胞膜に結合することができる。より好ましくは、細胞膜結合ドメインは、例えば、前駆細胞、疾患細胞、初代細胞株、上皮細胞、内皮細胞、神経細胞、リンパ系細胞、幹細胞又は腫瘍細胞等のヒト標的細胞の細胞膜に結合することができる。   The function of the cell membrane binding domain within the fusion protein of the present invention is to act as a connector between the viral particle expressing the fusion protein of the present invention and the target cell transduced by the viral particle. Therefore, it is understood that a cell membrane binding domain that can bind to the cell membrane of the target cell of interest should be selected. Preferably, the cell membrane binding domain is capable of binding to a mammalian target cell membrane. More preferably, the cell membrane binding domain binds to the cell membrane of a human target cell such as, for example, a progenitor cell, disease cell, primary cell line, epithelial cell, endothelial cell, neuronal cell, lymphoid cell, stem cell or tumor cell. it can.

用語「結合」は、本明細書の文脈において、例えば共有結合性又は非共有結合性相互作用を介して、細胞膜と結合するドメインの能力をさす。「共有結合性」相互作用は、原子間の、又は原子と他の共有結合との間の電子対の共有によって特徴付けられる化学結合の形態である。共有結合には、例えばσ結合、π結合、金属−非金属結合、アゴスティック相互作用及び三中心二電子結合等の当技術分野でよく知られている多種類の相互作用が含まれる。「非共有」結合は、電子対の共有を伴わない化学結合である。非共有結合は、タンパク質や核酸等の巨大分子の三次元構造を維持する上で重要であり、そして分子が互いに特異的に、しかし一過的に結合する多くの生物学的プロセスに関与している。水素結合、イオン相互作用、ファンデルワールス相互作用、電荷−電荷結合、電荷−双極子結合、双極子−双極子結合及び疎水結合等のいくつかの種類の非共有結合がある。非共有結合性相互作用には、例えば、細胞膜上の標的結合部位の位置にリガンドを維持するために、いくつかの異なる種類の協働する非共有結合がよく含まれる。相互作用は、細胞膜の表面に何回も生じうる電荷又は双極子等の基を含んで起こりうる。
好ましくは、相互作用(すなわち結合)は、細胞膜の定められた部位(特定の細胞膜成分/エピトープを含む)で起こり、少なくとも1つの相互作用の形成、好ましくはいくつかの特定の相互作用のネットワークの形成を伴って進む。さらにより好ましくは、結合は標的細胞に特異的である。すなわち、結合は、標的細胞の細胞膜で起こり、非標的細胞の細胞膜では起こらず、又は有意には起こらない。
The term “binding” in the context of the present specification refers to the ability of a domain to bind to the cell membrane, for example via covalent or non-covalent interactions. A “covalent” interaction is a form of chemical bonding characterized by the sharing of electron pairs between atoms or between atoms and other covalent bonds. Covalent bonds include many types of interactions well known in the art such as σ bonds, π bonds, metal-nonmetal bonds, agostic interactions, and three-center two-electron bonds. A “non-covalent” bond is a chemical bond that does not involve the sharing of an electron pair. Non-covalent bonds are important in maintaining the three-dimensional structure of macromolecules such as proteins and nucleic acids, and are involved in many biological processes in which molecules bind specifically to each other, but transiently. Yes. There are several types of non-covalent bonds such as hydrogen bonds, ionic interactions, van der Waals interactions, charge-charge bonds, charge-dipole bonds, dipole-dipole bonds and hydrophobic bonds. Non-covalent interactions often include several different types of cooperating non-covalent bonds, eg, to maintain the ligand at the location of the target binding site on the cell membrane. Interactions can occur involving groups such as charges or dipoles that can occur many times on the surface of the cell membrane.
Preferably, the interaction (ie binding) occurs at a defined site in the cell membrane (including a specific cell membrane component / epitope) and the formation of at least one interaction, preferably a network of several specific interactions Proceed with formation. Even more preferably, the binding is specific for the target cell. That is, binding occurs at the cell membrane of the target cell and does not occur or does not occur significantly at the cell membrane of the non-target cell.

ドメインの構造は、ドメインが細胞膜への結合の機能、好ましくは特異的な結合の機能を具備する限り、限定されるものではない。様々な細胞膜結合ドメインが当技術分野で知られており、抗体及びそのフラグメント、タンパク質足場、並びに、例えばフィブロネクチン由来の(ポリ)ペプチド[49]及びヘパリン結合活性を有する(ポリ)ペプチド等の細胞結合特性を有するタンパク質ドメインが含まれ、これらに限定されない。   The structure of the domain is not limited as long as the domain has a function of binding to the cell membrane, preferably a function of specific binding. A variety of cell membrane binding domains are known in the art, such as antibodies and fragments thereof, protein scaffolds, and cell binding such as (poly) peptides [49] from fibronectin and (poly) peptides having heparin binding activity. Protein domains with properties are included, but are not limited to these.

本発明に従って用いられる用語「抗体」は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、及びそれらの結合特異性をなお保持するそれらの誘導体又はフラグメントを含む。抗体フラグメント又は誘導体は、とりわけ、単一ドメイン抗体、ナノボディ、ラクダVHフラグメント、及び軟骨魚類Fab又はFab’フラグメント由来のVNARフラグメント、並びにFd、F(ab’)、Fv又はscFvフラグメントを含む(参照、例えば、Harlow and Lane "Antibodies, A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1988;Harlow and Lane “Using Antibodies: A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1999)。用語「抗体」は、キメラ抗体(ヒト定常ドメイン、非ヒト可変ドメイン)、一本鎖抗体、及びヒト化抗体(非ヒトCDRsの例外を有するヒト抗体)等の実施態様も含む。好ましくは、抗体はヒト化抗体である。 The term “antibody” as used in accordance with the present invention includes polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, and derivatives or fragments thereof that still retain their binding specificity. Antibody fragments or derivatives include, inter alia, single domain antibodies, Nanobodies, camel V H H fragments, and VNAR fragments derived from cartilaginous Fab or Fab ′ fragments, and Fd, F (ab ′) 2 , Fv or scFv fragments. (See, eg, Harlow and Lane “Antibodies, A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1988; Harlow and Lane “Using Antibodies: A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1999). The term “antibody” also includes embodiments such as chimeric antibodies (human constant domains, non-human variable domains), single chain antibodies, and humanized antibodies (human antibodies with the exception of non-human CDRs). Preferably, the antibody is a humanized antibody.

抗体の製造のための様々な技術は、当技術分野で周知であり、例えば、Altshulerら,2010(Altshuler EP, Serebryanaya DV, Katrukha AG, 2010, Biochemistry (Mosc), Vol.75(13), 1584)に記載されている。従って、ポリクローナル抗体は、添加剤及びアジュバントと混合した抗原を用いた免疫後の動物の血液から得ることができ、モノクローナル抗体は、連続細胞系培養により製造される抗体を提供する任意の技術によって製造することができる。この技術の例は、例えば、Harlow EとLane D, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1988;Harlow EとLane D, “Using Antibodies: A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1999に記載されており、KohlerとMilstein,1975に記載されたハイブリドーマ技術、トリオーマ技術、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術(参照、例えば、Kozbor D, 1983, Immunology Today, vol.4, 7; Li J, Sai T, Berger M, Chao Q, Davidson D, Deshmukh G, Drozdowski B, Ebel W, Harley S, Henry M, Jacob S, Kline B, Lazo E, Rotella F, Routhier E, Rudolph K, Sage J, Simon P, Yao J, Zhou Y, Kavuru M, Bonfield T, Thomassen MJ, Sass PM, Nicolaides NC, Grasso L., 2006, PNAS, vol. 103(10), 3557)、及びヒトモノクローナル抗体を製造するEBV−ハイブリドーマ技術(Cole et al, 1985, Alan R. Liss, Inc, 77-96)が含まれる。さらに、組換抗体は、モノクローナル抗体から得ることができ、又はファージディスプレイ、リボソームディスプレイ、mRNAディスプレイ、若しくは細胞ディスプレイ等の種々のディスプレイ方法を用いて新規に調製することもできる。組換(ヒト化)抗体の発現のための適切なシステムは、例えば、細菌、酵母、昆虫、哺乳動物の細胞株、又はトランスジェニック動物若しくは植物から選択することができる(参照、例えば、米国特許6,080,560;Holliger P, Hudson PJ. 2005, Nat Biotechnol., vol. 23(9), 11265)。さらに、一本鎖抗体の製造のために記載された技術(参照、特に、米国特許4,946,778)は、本発明の標的に特異的な一本鎖抗体を製造するために適合させることができる。BIAcoreシステムで用いられている表面プラズモン共鳴を用いることで、ファージ抗体の効率を増加させることができる。好ましくは、抗体は、抗EGFR抗体、抗CD30抗体、抗CD34抗体、抗CD3抗体、抗CD4抗体、抗CD19抗体、抗CD20抗体又は抗CD44抗体からなる群から選択される。より好ましくは、抗体は、抗EGFR抗体又は抗CD30抗体である。上皮成長因子受容体(EGFR)は上皮上に主に発現され、CD30はリンパ腫細胞上で発現されることがそれぞれ知られている[15〜18]。EGFR及びCD30に対して高い親和性を有する様々な抗体フラグメントが利用可能であり、以前にインビトロ及びインビボで使用された[19〜21]。好ましくは、少なくとも1つの親和性試薬は、実施例で用いられた抗EGFR又は抗CD30抗体の1つであってよい。CD30とEGFRに対する適切なscFv抗体は、当該分野で知られており、例えば、Klimkaら[63]及びKettleboroughら[64]に記載されている。   Various techniques for the production of antibodies are well known in the art, eg, Altshuler et al., 2010 (Altshuler EP, Serebryanaya DV, Katrukha AG, 2010, Biochemistry (Mosc), Vol. 75 (13), 1584. )It is described in. Polyclonal antibodies can thus be obtained from the blood of animals after immunization with antigen mixed with additives and adjuvants, and monoclonal antibodies can be produced by any technique that provides antibodies produced by continuous cell line culture. can do. Examples of this technique are described, for example, in Harlow E and Lane D, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1988; Harlow E and Lane D, “Using Antibodies: A Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1999, Hybridoma technology, trioma technology, human B cell hybridoma technology described in Kohler and Milstein, 1975 (see, for example, Kozbor D, 1983, Immunology Today, vol.4, 7; Li J, Sai T, Berger M, Chao Q , Davidson D, Deshmukh G, Drozdowski B, Ebel W, Harley S, Henry M, Jacob S, Kline B, Lazo E, Rotella F, Routhier E, Rudolph K, Sage J, Simon P, Yao J, Zhou Y, Kavuru M, Bonfield T, Thomassen MJ, Sass PM, Nicolaides NC, Grasso L., 2006, PNAS, vol. 103 (10), 3557), and EBV-hybridoma technology for producing human monoclonal antibodies (Cole et al, 1985, Alan R. Liss, Inc, 77-96). Furthermore, recombinant antibodies can be obtained from monoclonal antibodies, or can be newly prepared using various display methods such as phage display, ribosome display, mRNA display, or cell display. Suitable systems for the expression of recombinant (humanized) antibodies can be selected from, for example, bacteria, yeast, insects, mammalian cell lines, or transgenic animals or plants (see, eg, US patents). 6,080,560; Holliger P, Hudson PJ. 2005, Nat Biotechnol., Vol. 23 (9), 11265). Furthermore, techniques described for the production of single chain antibodies (see, in particular, US Pat. No. 4,946,778) can be adapted to produce single chain antibodies specific for the targets of the present invention. By using the surface plasmon resonance used in the BIAcore system, the efficiency of the phage antibody can be increased. Preferably, the antibody is selected from the group consisting of anti-EGFR antibody, anti-CD30 antibody, anti-CD34 antibody, anti-CD3 antibody, anti-CD4 antibody, anti-CD19 antibody, anti-CD20 antibody or anti-CD44 antibody. More preferably, the antibody is an anti-EGFR antibody or an anti-CD30 antibody. It is known that epidermal growth factor receptor (EGFR) is mainly expressed on the epithelium and CD30 is expressed on lymphoma cells [15-18]. A variety of antibody fragments with high affinity for EGFR and CD30 are available and have been used previously in vitro and in vivo [19-21]. Preferably, the at least one affinity reagent may be one of the anti-EGFR or anti-CD30 antibodies used in the examples. Suitable scFv antibodies against CD30 and EGFR are known in the art and are described, for example, in Klimka et al. [63] and Kettleborough et al. [64].

用語「タンパク質足場」は、当技術分野で知られており、コンビナトリアルタンパク質の設計方法を用いて所定の結合機能を備えることができた小型で堅牢な非免疫グロブリン「足場」から誘導される新型の受容体タンパク質(Gebauer and Skerra (2009) Engineered protein scaffolds as next-generation antibody therapeutics. Curr Opin Chem Biol, 13, 245-255)に関する。設計されたタンパク質足場の非限定的な好ましい例は、治療又はインビボでの診断のための医薬品候補の開発のためのタンパク質足場であり、以下にさらに詳述されるアドネクチン、アフィボディ、アンチカリン、DARPin及び設計されたKunitz型阻害剤が含まれる。   The term “protein scaffold” is known in the art and is a new type of derivative derived from a small, robust non-immunoglobulin “scaffold” that could be provided with a given binding function using combinatorial protein design methods. It relates to a receptor protein (Gebauer and Skerra (2009) Engineered protein scaffolds as next-generation antibody therapeutics. Curr Opin Chem Biol, 13, 245-255). Non-limiting preferred examples of engineered protein scaffolds are protein scaffolds for the development of drug candidates for therapy or in vivo diagnosis, and are described in further detail below: Adnectin, Affibody, Anticalin, DARPin and designed Kunitz-type inhibitors are included.

オプション(b)の核酸分子は、前記細胞膜結合ドメインを含む(ポリ)ペプチドをコードするか、又は前記細胞膜結合ドメインからなる(ポリ)ペプチドをコードすることができる。最初のオプションでは、細胞膜結合ドメインは、例えば抗体等のより大きな分子の一部である。後者のオプションでは、(ポリ)ペプチドは、それ自体が細胞膜結合ドメインである。このオプションの例としては、本明細書で上述したタンパク質足場が含まれ、これらに限定されない。細胞膜結合ドメインがより大きな分子の一部であるか、又は細胞膜結合ドメイン自体であるかに関わらず、いずれの場合にも、オプション(b)の核酸分子は、本発明の核酸分子によってコードされるタンパク質の一部、すなわちか少なくとも付加的なセグメント(a)、(c)及び(d)を含むものであることが理解される。   The nucleic acid molecule of option (b) can encode a (poly) peptide comprising said cell membrane binding domain or a (poly) peptide consisting of said cell membrane binding domain. In the first option, the cell membrane binding domain is part of a larger molecule such as an antibody. In the latter option, the (poly) peptide is itself a cell membrane binding domain. Examples of this option include, but are not limited to, the protein scaffolds described herein above. In either case, the nucleic acid molecule of option (b) is encoded by the nucleic acid molecule of the present invention, regardless of whether the cell membrane binding domain is part of a larger molecule or the cell membrane binding domain itself. It is understood that it comprises a part of the protein, ie at least the additional segments (a), (c) and (d).

オプション(c)における第3の配列セグメントは、「リンカー」をコードする。本発明において用いられる用語「リンカー」は、続きのアミノ酸(すなわち、ペプチドリンカー)に関する。本発明に従って、リンカーは、第2の配列セグメントによってコードされるアミノ酸配列と第4の配列セグメントによってコードされるアミノ酸配列との間に配置され、それによって翻訳されたタンパク質中でこれら2つの配列を接続(リンク)させる。   The third sequence segment in option (c) encodes a “linker”. The term “linker” as used in the present invention relates to subsequent amino acids (ie, peptide linkers). In accordance with the present invention, the linker is located between the amino acid sequence encoded by the second sequence segment and the amino acid sequence encoded by the fourth sequence segment, thereby linking these two sequences in the translated protein. Connect (link).

本発明によって想定されるリンカーは、長さが少なくとも3個のアミノ酸の(ポリ)ペプチドリンカーである。好ましい実施態様では、リンカーの長さが3〜100個のアミノ酸であり、より好ましくはリンカーの長さが5〜50個のアミノ酸であり、さらにより好ましくはリンカーの長さが10〜20アミノ酸である。最も好ましくは、リンカーの長さが13個のアミノ酸である。代替的又は付加的な実施態様では、リンカーは、レンチウイルスベクターの表面から細胞膜結合ドメインの距離を、約5〜100Åに、より好ましくは約5〜75Åに、そしてさらにより好ましくは約5〜50Åに延長する。最も好ましくは、リンカーは細胞膜結合ドメインの距離を約30Åに延長する。レンチウイルスベクターの表面から細胞膜結合ドメインの距離を決定するための手段及び方法は、当技術分野において知られており、融合タンパク質の三次元構造、二次/三次構造の予測、相同性モデリング、及び配列アラインメントの分析が含まれ、これらに限定されない。   The linker envisaged by the present invention is a (poly) peptide linker of at least 3 amino acids in length. In a preferred embodiment, the linker length is 3-100 amino acids, more preferably the linker length is 5-50 amino acids, even more preferably the linker length is 10-20 amino acids. is there. Most preferably, the linker length is 13 amino acids. In an alternative or additional embodiment, the linker provides a distance of the cell membrane binding domain from the surface of the lentiviral vector to about 5-100 mm, more preferably about 5-75 mm, and even more preferably about 5-50 mm. Extend to. Most preferably, the linker extends the distance of the cell membrane binding domain to about 30 mm. Means and methods for determining the distance of the cell membrane binding domain from the surface of the lentiviral vector are known in the art and include three-dimensional structure of the fusion protein, prediction of secondary / tertiary structure, homology modeling, and This includes, but is not limited to, analysis of sequence alignments.

リンカーは、物理的に分かれた核酸セグメント、例えば本発明の核酸分子のセグメント(b)及び(d)に役立つことが理解されるであろう。当技術分野で知られているように、リンカーの性質、すなわち長さ及び/又はアミノ酸配列は、発現された融合タンパク質に影響を与えうる。例えばリンカーの性質は、発現された融合タンパク質の安定性及び/又は溶解性を変更し、高めることができ、又は他の分子との相互作用若しくは多量体化に影響を与える立体的な効果を有しうる。よって、本発明のポリペプチドが標的細胞に結合する能力を維持することが必要条件であるから、好ましいリンカーは、コードされたポリペプチドの正しい発現とフォールディング、及びVSV−Gと細胞膜結合ドメインの生物学的機能を妨害してはならない。従って、リンカーは、これらの性質を今まで通り可能にするために、十分に長く、及び/又は柔軟でなければならない。よって、リンカーの長さ及び配列は、実際の組成、すなわち本発明の分子の配列セグメントの選択に基づいて変化させることができる。さらに、好ましいリンカーは、柔軟な構造を取らなければならず、機能的なタンパク質ドメイン及び/又は溶媒との相互作用を避けるために疎水性の特性又は荷電特性を最小限にしなければならない。好ましくは、リンカーは、免疫系による検出を避けることができる部分であるように選択される。当業者は、その一般的な知識に基づいて、適切なリンカー分子を設計する方法を知っている。例えば、ペプチドリンカーは、商業的に入手可能なLIP(Loop in Proteins:タンパク質中のループ)データベース(Michalskyら,2003[50])から選択することができる(参照、例えば、Glen Research(22825 Davis Drive, Sterling, Virginia, 20164 USA)のカタログ)。   It will be appreciated that the linker is useful for physically separated nucleic acid segments, such as segments (b) and (d) of the nucleic acid molecules of the present invention. As is known in the art, the nature of the linker, ie length and / or amino acid sequence, can affect the expressed fusion protein. For example, the nature of the linker can alter and enhance the stability and / or solubility of the expressed fusion protein or have a steric effect that affects the interaction or multimerization with other molecules. Yes. Thus, since it is a requirement that the polypeptides of the invention maintain the ability to bind to target cells, preferred linkers are the correct expression and folding of the encoded polypeptide, and the organism of the VSV-G and cell membrane binding domain. Must not interfere with the scientific function. Thus, the linker must be long enough and / or flexible to allow these properties as before. Thus, the length and sequence of the linker can be varied based on the actual composition, ie the choice of the sequence segment of the molecule of the invention. Furthermore, preferred linkers must adopt a flexible structure and should minimize hydrophobic or charged properties to avoid interaction with functional protein domains and / or solvents. Preferably, the linker is selected to be a moiety that can avoid detection by the immune system. Those skilled in the art know how to design appropriate linker molecules based on their general knowledge. For example, peptide linkers can be selected from the commercially available LIP (Loop in Proteins) database (Michalsky et al., 2003 [50]) (see, eg, Glen Research (22825 Davis Drive , Sterling, Virginia, 20164 USA).

当業者は、異なるリンカーの適合性をテストする方法をよく知っている。例えば、リンカーの適合性は、本明細書(参照、実施例4)に記載の通り、本発明のレンチウイルスベクターのウイルス収率及び/又は形質導入率を比較することによって、容易に試験することができる。   Those skilled in the art are well aware of how to test the compatibility of different linkers. For example, linker compatibility is easily tested by comparing the virus yield and / or transduction rate of the lentiviral vectors of the present invention as described herein (see Example 4). Can do.

好ましくは、リンカーは、例えば、アミノ酸のグリシン、アスパラギン及び/又はセリンを含む柔軟なリンカーであり、好ましくは、リンカーは、アミノ酸のグリシン及びセリン、又はアラニン及びセリンを含む。より好ましくは、リンカーは、配列番号3に示されるアミノ酸配列を含むか又はからなる。さらにより好ましくは、リンカーは、配列番号3に示されるアミノ酸配列からなる。   Preferably, the linker is a flexible linker comprising, for example, the amino acids glycine, asparagine and / or serine, and preferably the linker comprises the amino acids glycine and serine or alanine and serine. More preferably, the linker comprises or consists of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3. Even more preferably, the linker consists of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3.

オプション(d)における第4の配列セグメントは、水疱性口内炎ウイルスのエンベロープ糖タンパク質をコードする。水疱性口内炎ウイルス(本明細書ではVSVと略す)は、水疱性口内炎インディアナウイルス(VSIV)とも呼ばれ、グループVのラブドウイルス科(すなわち、ネガティブセンス一本鎖RNA)のウイルスである。ウイルス、そのホスト、及びそのウイルスの感染によって誘発される疾患は、当技術分野でよく知られている[51〜53]。VSV−Gは、膜貫通糖タンパク質であり[6,52]であり、インビトロでの細胞を含まない条件で感染性偽型ウイルスを産生するパッケージング細胞によって構築された未成熟で非感染性のエンベロープ欠損レトロウイルス様粒子と効率的に結合することが知られている。このように、VSVエンベロープ糖タンパク質の配列は、当技術分野でよく知られており、本発明に従って、細胞質側末端、膜貫通ドメイン、及び効率的なウイルス出芽を媒介する膜近位細胞外ステム領域(外部ドメイン又は細胞外ドメイン)を含む。VSV−Gの配列は、当技術分野、例えば[54]に記載されており、天然のVSV−GのNCBI参照番号は、NP_955548.1(NCBIゲノムプロジェクト,2000)である。   The fourth sequence segment in option (d) encodes the vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein. Vesicular stomatitis virus (abbreviated herein as VSV), also referred to as vesicular stomatitis Indianavirus (VSIV), is a virus of the group V rhabdoviridae (ie, negative sense single-stranded RNA). Viruses, their hosts, and diseases induced by infection with the viruses are well known in the art [51-53]. VSV-G is a transmembrane glycoprotein [6,52] and is immature and non-infectious constructed by packaging cells that produce infectious pseudotyped virus in cell-free conditions in vitro. It is known to bind efficiently to envelope-deficient retrovirus-like particles. Thus, the sequence of the VSV envelope glycoprotein is well known in the art and, according to the present invention, the cytoplasmic tail, the transmembrane domain, and the membrane proximal extracellular stem region that mediates efficient viral budding. (External domain or extracellular domain). The sequence of VSV-G has been described in the art, eg [54], and the natural VSV-G NCBI reference number is NP_955548.1 (NCBI Genome Project, 2000).

本発明における第1の配列セグメントが既にERシグナル配列をコードしていることが理解される。従って、第4の配列セグメントによってコードされるVSV−Gは、好ましくはさらなるERシグナル配列を含まない。本発明の目的のために、天然のVSV−G配列又は改変VSV−G配列[55,56]のいずれかを用いることができる。例えば、VSV−Gの許容エピトープ挿入部位(参照、[55及び56]参照)への、RGD等の標的ペプチドの導入、又は正に荷電したペプチド(例えば、ポリリジンペプチド(K7〜K20))の導入を、効果の向上を達成するために用いることができる[57〜60]。改変されたVSV−G配列を用いる場合には、改変されたVSV−GがLDL受容体に結合する能力、及び/又は前記改変VSV−G配列で偽型化された安定で正しく調製されたレンチウイルスベクターを与える能力を損なわないことが重要である。好ましくは、改変は、膜貫通ドメイン(例えば、配列番号6で示されるVSV−Gタンパク質の426位〜466位の範囲)又は細胞質ドメイン(例えば、配列番号6で示されるVSV−Gタンパク質の467位〜495位の範囲)の中にはない。また、改変は、配列番号6で示されるVSV−G糖タンパク質のアミノ酸385と444の間の領域にはないことが好ましい。というのも、この領域はαヘリックスを形成する傾向を有し、この領域が膜と直接相互作用することを可能にしうることが示唆されているからである[62]。好ましくは、VSV−Gの配列は改変されない。加えて、本明細書で上記した通り、VSV−GのN末端ドメインがリンカーに直接、結合されることが特に好ましい。   It is understood that the first sequence segment in the present invention already encodes the ER signal sequence. Thus, the VSV-G encoded by the fourth sequence segment preferably does not contain an additional ER signal sequence. For the purposes of the present invention, either the native VSV-G sequence or the modified VSV-G sequence [55, 56] can be used. For example, introduction of a target peptide such as RGD or a positively charged peptide (for example, polylysine peptide (K7 to K20)) into the permissible epitope insertion site of VSV-G (see, [55 and 56]). Can be used to achieve improved effects [57-60]. When using a modified VSV-G sequence, the ability of the modified VSV-G to bind to the LDL receptor and / or a stable and correctly prepared wrench pseudotyped with said modified VSV-G sequence It is important not to impair the ability to provide viral vectors. Preferably, the modification is a transmembrane domain (eg, a range from position 426 to 466 of the VSV-G protein represented by SEQ ID NO: 6) or a cytoplasmic domain (eg, position 467 of the VSV-G protein represented by SEQ ID NO: 6). (In the range of ~ 495). Further, the modification is preferably not in the region between amino acids 385 and 444 of the VSV-G glycoprotein represented by SEQ ID NO: 6. This is because this region has a tendency to form an α-helix, suggesting that this region may allow direct interaction with the membrane [62]. Preferably, the sequence of VSV-G is not altered. In addition, it is particularly preferred that the N-terminal domain of VSV-G is directly attached to the linker as described herein above.

本発明に従って、配列セグメントは、5’から3’の方向に配置される。各々の配列セグメントを、中間の配列を有さず又は有して、前の配列セグメントに続けることができる。本明細書で上記した通り、末端配列を、代わりに又は付加的に5’末端及び/又は3’末端に加えることができる。例えば、検出可能な標識をコードする第5の配列セグメント(すなわち、第4のセグメントの3’末端)が本発明の核酸分子中に含まれることは、本明細書で明白に把握される。典型的な検出可能な標識、及び典型的な断続的な配列は、例えば、本発明の核酸分子又はそれでコードされるポリペプチドのいずれかの精製又は検出を後に行うためのタグであることができる。タグの非限定的な例としては、ストレップタグ(Strep−tags)、キチン結合タンパク質(CBP)、マルトース結合タンパク質(MBP)、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ(GST)、FLAGタグ、HAタグ、Mycタグ、ポリ(His)タグ、及びそれらの誘導体、又は例えばV5タグ、C−mycタグ及びHAタグ等のエピトープタグが含まれる。これらのすべてのタグ及びその誘導体は、当技術分野でよく知られており、例えばLichty JJら Comparison of affinity tags for protein purification Protein Expr Purif. 2005 May; 41 (1): 98-105に記載されている。好ましくは、タグが融合タンパク質に含まれている場合、タグは図1に示すHisタグである。検出可能な標識は、例えば、H又は32P等の放射性標識、蛍光標識、及びレポータータンパク質をさらに含むが、これらに限定されない。核酸の標識は当技術分野でよく理解されており、例えばSambrookとRussel "Molecular Cloning, A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, N.Y. (2001)に、記載されている。 In accordance with the present invention, the sequence segments are arranged in the 5 ′ to 3 ′ direction. Each sequence segment can be continued to the previous sequence segment with or without an intermediate sequence. Terminal sequences can be added alternatively or additionally to the 5 ′ end and / or the 3 ′ end, as described herein above. For example, it is clearly understood herein that a fifth sequence segment encoding a detectable label (ie, the 3 ′ end of the fourth segment) is included in the nucleic acid molecules of the invention. Exemplary detectable labels, and exemplary intermittent sequences can be, for example, tags for subsequent purification or detection of any of the nucleic acid molecules of the invention or polypeptides encoded thereby. . Non-limiting examples of tags include strep-tags, chitin-binding protein (CBP), maltose-binding protein (MBP), glutathione-S-transferase (GST), FLAG tag, HA tag, Myc tag, poly (His) tags, and derivatives thereof, or epitope tags such as, for example, V5 tag, C-myc tag and HA tag are included. All these tags and their derivatives are well known in the art and are described, for example, in Lichty JJ et al. Comparison of affinity tags for protein purification Protein Expr Purif. 2005 May; 41 (1): 98-105. Yes. Preferably, when the tag is included in the fusion protein, the tag is the His tag shown in FIG. Detectable labels further include, but are not limited to, radioactive labels such as 3 H or 32 P, fluorescent labels, and reporter proteins, for example. Nucleic acid labeling is well understood in the art and is described, for example, in Sambrook and Russel "Molecular Cloning, A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, NY (2001).

中間の配列及び/又は末端配列が存在する場合、これらは、本発明のVSV−G融合タンパク質の完全性と機能性、特に細胞、好ましくはトランスフェクトが困難な細胞へのトランスフェクション効率の増加を導くレンチウイルスベクターの一部としてのその用途を損なわないように選択される。当業者は、その科学的知見に基づいて、細胞膜結合ドメインを含む融合タンパク質の完全性と機能性に悪影響を与えうる改変を認識しており、それによって、必要に応じて、適切な断続的配列及び/又は末端配列を同定することができる。さらに、当業者は、前記の完全性と機能性が断続的配列及び/又は末端配列の付加によって損なわれるかどうかを、実験的に、例えば本明細書に記載された実験に基づいて確認することができる。
好ましくは、中間の配列は、第2、第3及び第4の配列セグメントの間に存在しない。すなわち、これらの配列セグメントは、第2、第3及び第4の配列セグメントに対応する融合タンパク質が第2〜第4の配列セグメントに属するヌクレオチドのみで構成されるように、お互い直接に続く。
Where intermediate sequences and / or terminal sequences are present, these increase the integrity and functionality of the VSV-G fusion proteins of the invention, particularly in transfection efficiency into cells, preferably cells that are difficult to transfect. It is chosen so as not to impair its use as part of the leading lentiviral vector. Based on its scientific knowledge, those skilled in the art are aware of modifications that may adversely affect the integrity and functionality of the fusion protein containing the cell membrane binding domain, thereby allowing appropriate intermittent sequences as needed. And / or terminal sequences can be identified. In addition, one skilled in the art will ascertain experimentally, for example, based on the experiments described herein, whether the integrity and functionality are impaired by the addition of intermittent and / or terminal sequences. Can do.
Preferably, no intermediate sequence is present between the second, third and fourth sequence segments. That is, these sequence segments follow each other directly such that the fusion proteins corresponding to the second, third and fourth sequence segments are composed only of nucleotides belonging to the second to fourth sequence segments.

本発明に従って、新規のVSV−G融合タンパク質は、腫瘍抗原EGFR又はCD30のいずれかに対するN末端一本鎖抗体フラグメント(scFv)を含み、VSV−G及びscFvが柔軟なリンカーによって分離されて、準備される。添付の実施例に示されるように、高力価のレンチウイルスベクター(LV)調製物が、wt−VSV−Gと特定の比率で本発明のscFvで改変されたVSV−Gを用いて得ることができた。また、添付の実施例に示されるように、リンカーを有さずVSV−G融合タンパク質を有するレンチウイルス粒子を製造したところ、ウイルス収率が強く減少し、これらのウイルス粒子は、T47D細胞の形質導入率を増加させることができなかった。従って、本発明者は、細胞膜結合ドメインとVSV−Gとの間のリンカー配列は、VSV−G融合タンパク質で再標的化されたレンチウイルス粒子の機能に必須であると結論する。   In accordance with the present invention, a novel VSV-G fusion protein comprises an N-terminal single chain antibody fragment (scFv) against either the tumor antigen EGFR or CD30, wherein VSV-G and scFv are separated by a flexible linker Is done. As shown in the appended examples, high titer lentiviral vector (LV) preparations are obtained using wt-VSV-G and VSV-G modified with scFv of the present invention at a specific ratio I was able to. In addition, as shown in the appended examples, when lentiviral particles having no VSV-G fusion protein without a linker were produced, the virus yield was strongly reduced. The introduction rate could not be increased. Therefore, the inventors conclude that the linker sequence between the cell membrane binding domain and VSV-G is essential for the function of lentiviral particles retargeted with the VSV-G fusion protein.

今まで、scFvのN末端をVSV−Gに結合させる試みが成功したことは、当技術分野で全く報告されていない。代わりに、当技術分野で遂行された代替アプローチとして、例えばVSV−Gに融合されたブドウ球菌プロテインAに由来する小さな抗体結合ZZドメインで、レンチウイルスベクターの表面を改変するものがある[12]。しかしながら、このアプローチは、改変レンチウイルスベクターと各々の抗体の2つの試薬が、臨床用途のために承認され、臨床グレードの純度で提供され、結合されて活性治療剤を生成させる必要がある。従って、本発明の新規なVSV−Gの融合タンパク質は、低いMOIで改善された形質導入率を有し、例えばリンパ系細胞又は腫瘍細胞等の形質導入が困難な細胞の形質導入に適しているレンチウイルス粒子を調製するためのLVの偽型化のための改良手段を提供する。   To date, no successful attempt to attach the scFv N-terminus to VSV-G has been reported in the art. Instead, an alternative approach performed in the art is to modify the surface of a lentiviral vector with a small antibody-binding ZZ domain, eg, derived from staphylococcal protein A fused to VSV-G [12]. . However, this approach requires that the modified lentiviral vector and each antibody's two reagents be approved for clinical use, provided in clinical grade purity, and combined to produce an active therapeutic agent. Therefore, the novel VSV-G fusion protein of the present invention has an improved transduction rate at a low MOI, and is suitable for transduction of cells that are difficult to transduce, such as lymphoid cells or tumor cells. Provides an improved means for pseudotyping LV to prepare lentiviral particles.

本発明の核酸分子の好ましい実施態様において、前記第2の配列セグメントでコードされる細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドは、一本鎖抗体、単一ドメイン抗体、VH抗体フラグメント、VNAR一本鎖抗体及びタンパク質足場からなる群から選択される。 In a preferred embodiment of the nucleic acid molecule of the present invention, the (poly) peptide comprising or consisting of the cell membrane-binding domain encoded by the second sequence segment is a single chain antibody, a single domain antibody, a V H H antibody Selected from the group consisting of a fragment, a VNAR single chain antibody and a protein scaffold.

本明細書で上記した通り、前記の抗体の種類には、キメラ抗体(ヒト定常ドメイン、非ヒト可変ドメイン)及びヒト化抗体(非ヒトCDRsの例外を有するヒト抗体)等の実施態様が含まれる。   As described herein above, the types of antibodies include embodiments such as chimeric antibodies (human constant domains, non-human variable domains) and humanized antibodies (human antibodies with the exception of non-human CDRs). .

本明細書中で用語「設計されたタンパク質足場」と互換的に用いられる用語「タンパク質足場」は、当技術分野でよく知られており、コンビナトリアルタンパク質設計方法を用いる規定の結合機能を有し、小型で堅牢な非免疫グロブリン「足場」に由来する新世代の受容体タンパク質に関する(Gebauer and Skerra (2009) Engineered protein scaffolds as next-generation antibody therapeutics. Curr Opin Chem Biol, 13, 245-255)。好ましく非限定的な設計されたタンパク質足場の例としては、アドネクチン、アフィボディ、アンチカリン及びDARPinが含まれる。   The term "protein scaffold" used interchangeably with the term "designed protein scaffold" herein is well known in the art and has a defined binding function using combinatorial protein design methods; A new generation of receptor protein derived from a small and robust non-immunoglobulin “scaffold” (Gebauer and Skerra (2009) Engineered protein scaffolds as next-generation antibody therapeutics. Curr Opin Chem Biol, 13, 245-255). Examples of preferred and non-limiting designed protein scaffolds include Adnectin, Affibody, Anticalin and DARPin.

本発明において、「アドネクチン」(モノボディーとも呼ばれる)は、2〜3個の露出したループを有し、中央のジスルフィド架橋を欠いた94残基のIg様のβ−サンドイッチの折り畳み構造を取るヒトフィブロネクチンIIIの10番目の細胞外ドメイン(10Fn3)に基づいている。   In the present invention, “Adnectin” (also referred to as a monobody) is a human having a 94-residue Ig-like β-sandwich folded structure with 2-3 exposed loops and lacking a central disulfide bridge. Based on the 10th extracellular domain of fibronectin III (10Fn3).

本発明において、「アフィボディ」は、ブドウ球菌プロテインAのZドメイン、すなわち3個のヘリックスが結束し、2個のα−ヘリックス上にインターフェースを提供する約58残基に基づく。   In the present invention, an “affibody” is based on the Z domain of staphylococcal protein A, ie, about 58 residues that bind together three helices and provide an interface on two α-helices.

本明細書で用いられる用語「アンチカリン」は、リポカリンに由来する設計されたタンパク質をさす(Beste, G., Schmidt, F.S., Stibora, T., Skerra, A. (1999) Small antibody-like proteins with prescribed ligand specificities derived from the lipocalin fold. PNAS, 96, 1898-903)。アンチカリンは、リポカリンの中で高度に保存されたコア部を形成し、開放端に4つの構造的に可変なループを用いてリガンドへの結合部位を自然に形成する8本鎖のβ−バレルを有する。アンチカリンは、IgGスーパーファミリーと相同的ではないが、これまで抗体の結合部位に一般的と考えられていた特徴:(i)配列変異の結果としての構造上の高い適応性、及び(ii)異なる形状のターゲットへの適合を誘導するコンフォメーション上の高められた柔軟性を示す。   The term “anticarin” as used herein refers to a designed protein derived from lipocalin (Beste, G., Schmidt, FS, Stibora, T., Skerra, A. (1999) Small antibody-like proteins. with prescribed ligand specificities derived from the lipocalin fold. PNAS, 96, 1898-903). Anticalin forms a highly conserved core in lipocalin and uses an eight-strand β-barrel that naturally forms a binding site for the ligand using four structurally variable loops at the open end. Have Anticarins are not homologous to the IgG superfamily, but have previously been considered common for antibody binding sites: (i) high structural flexibility as a result of sequence variation, and (ii) Shows increased conformational flexibility to guide the fit to different shaped targets.

本発明において、用語「DARPin」は、典型的には3回の繰り返しβターンに起因する剛性のインターフェースを提供するよう設計されたアンキリン反復ドメイン(166残基)をさす。DARPinは、通常、繰り返しごとに6つの位置がランダム化される人工的コンセンサス配列に対応する3つの反復を保有する。その結果、DARPinは構造上の柔軟性を失う。   In the present invention, the term “DARPin” refers to an ankyrin repeat domain (166 residues) designed to provide a rigid interface typically resulting from three repeated β-turns. DARPin typically carries 3 iterations corresponding to an artificial consensus sequence where 6 positions are randomized per iteration. As a result, DARPin loses structural flexibility.

「クニッツドメインペプチド」は、例えば、ウシ膵臓トリプシン阻害剤(BPTI)、アミロイド前駆体タンパク質(APP)又は組織因子経路阻害剤(TFPI)等のクニッツ型プロテアーゼ阻害剤のクニッツドメインに由来する。クニッツドメインは約6kDaの分子量を有し、必要な標的特異性を持つドメインはファージディスプレイ等のディスプレイ技術によって選択することができる(Gebauer and Skerra (2009) Engineered protein scaffolds as next-generation antibody therapeutics. Curr Opin Chem Biol, 13, 245-255)。   A “Kunitz domain peptide” is derived from the Kunitz domain of a Kunitz-type protease inhibitor, such as, for example, bovine pancreatic trypsin inhibitor (BPTI), amyloid precursor protein (APP) or tissue factor pathway inhibitor (TFPI). The Kunitz domain has a molecular weight of about 6 kDa, and a domain having the necessary target specificity can be selected by a display technique such as phage display (Gebauer and Skerra (2009) Engineered protein scaffolds as next-generation antibody therapeutics. Curr Opin Chem Biol, 13, 245-255).

本発明の核酸分子の特に好ましい実施態様において、前記第2の配列セグメントでコードされる細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドが、一本鎖抗体である。
免疫グロブリンドメインにおけるVドメイン及びVドメインの配置に関しては、Vドメインは、VドメインのN末端又はC末端に配置することができる。従って、本発明の核酸分子において、Vドメインをコードする核酸は、Vドメインをコードする核酸の5’又は3’に配置することができる。当業者は、Vドメイン及びVドメインのいかなる配置が特異的scFvにより適しているかを決定することができる。
In a particularly preferred embodiment of the nucleic acid molecule of the invention, the (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain encoded by the second sequence segment is a single chain antibody.
For the arrangement of the V L domain and V H domain of an immunoglobulin domain, V L domain may be located at the N-terminus or C-terminus of the V H domain. Accordingly, in the nucleic acid molecule of the present invention, the nucleic acid encoding the VL domain can be located 5 ′ or 3 ′ of the nucleic acid encoding the VH domain. One skilled in the art can determine what arrangement of the VH and VL domains is more suitable for a specific scFv.

本発明の核酸分子のさらに好ましい実施態様において、細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドは、糖脂質、リン脂質、オリゴ糖及びタンパク質からなる群から選択される1つ又はそれ以上の細胞膜成分に特異的に結合する。   In a further preferred embodiment of the nucleic acid molecule of the invention, the (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain is one or more selected from the group consisting of glycolipids, phospholipids, oligosaccharides and proteins. It binds specifically to cell membrane components.

糖脂質は、細胞膜上に存在する炭水化物が結合した脂質であり、その細胞膜上で他の成分の中で細胞認識に役立つ。糖脂質の非限定的な例としては、グリセロ糖脂質、スフィンゴ糖脂質及びグリコシルホスファチジルイノシトールが含まれる。   A glycolipid is a lipid to which carbohydrates present on a cell membrane are bound, and is useful for cell recognition among other components on the cell membrane. Non-limiting examples of glycolipids include glyceroglycolipid, sphingoglycolipid and glycosylphosphatidylinositol.

リン脂質は、リン酸基を含む両親媒性の脂質である。細胞膜の中で最も一般に見られるリン脂質は、ホスファチジルコリン(レシチン、略称PC)、ホスファチジルエタノールアミン(セファリン、略称PE)、ホスファチジルセリン(PS)及びスフィンゴミエリンである。それらの化学的構成に基づけば、これらは、基本構造としてグリセリンを有するグリセロリン脂質と、スフィンゴシン由来するリン酸塩を含有するスフィンゴ脂質であるスフィンゴミエリンとの2つのグループに分類される。   Phospholipids are amphiphilic lipids that contain a phosphate group. The most commonly found phospholipids in cell membranes are phosphatidylcholine (lecithin, abbreviated PC), phosphatidylethanolamine (cephalin, abbreviated PE), phosphatidylserine (PS) and sphingomyelin. Based on their chemical composition, these fall into two groups: glycerophospholipids with glycerin as the basic structure and sphingomyelin, a sphingolipid containing a sphingosine-derived phosphate.

オリゴ糖は、少数の単純な糖(単糖)を含む糖類ポリマーである。これらは一般に動物細胞の原形質膜上で見出され、その原形質膜上で他の成分の中で細胞−細胞認識の役割を果たす。   Oligosaccharides are saccharide polymers that contain a small number of simple sugars (monosaccharides). They are generally found on the plasma membrane of animal cells and play a role in cell-cell recognition among other components on the plasma membrane.

本明細書で上記した通り、タンパク質は30個以上のアミノ酸を含む直線状のアミノ酸の分子鎖である。この実施態様における好適なタンパク質は、Gタンパク質共役細胞受容体(GPCR)、分化のクラスター(cluster of differentiation(CD);当技術分野ではcluster of designationとも呼ばれる)細胞表面タンパク質、細胞表面受容体又は細胞表面共受容体である。   As described herein above, a protein is a linear chain of amino acids containing 30 or more amino acids. Suitable proteins in this embodiment are G protein-coupled cell receptors (GPCRs), clusters of differentiation (CD); also referred to in the art as cluster of designations, cell surface proteins, cell surface receptors or cells It is a surface co-receptor.

本発明の核酸分子のさらに好ましい実施態様において、(a)前記ERシグナル配列をコードする第1の配列セグメントが、配列番号1に示される核酸配列若しくは配列番号1と少なくとも60%の相同性を有する核酸配列を含むか又はからなり;(b)リンカーをコードする第3の配列セグメントが、配列番号3に示される核酸配列若しくは配列番号3と少なくとも60%の相同性を有する核酸配列を含むか又はからなり;及び/又は(c)前記VSV−Gをコードする第4の配列セグメントが、配列番号5に示される核酸配列若しくは配列番号5と少なくとも60%の相同性を有する核酸配列を含むか又はからなる。   In a further preferred embodiment of the nucleic acid molecule of the present invention, (a) the first sequence segment encoding the ER signal sequence has at least 60% homology with the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 1 Or (b) the third sequence segment encoding the linker comprises the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 or a nucleic acid sequence having at least 60% homology with SEQ ID NO: 3 or And / or (c) the fourth sequence segment encoding said VSV-G comprises the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 5 or a nucleic acid sequence having at least 60% homology with SEQ ID NO: 5 or Consists of.

従って、本発明に含まれるのは、記載された配列番号で示される核酸分子と少なくとも60%の相同性を有する核酸分子、核酸配列又は配列セグメントである(少なくとも60%の相同性としては、例えば少なくとも70%の相同性、好ましくは少なくとも80%の相同性、より好ましくは少なくとも90%の相同性、さらに好ましくは少なくとも95%の相同性、例えば少なくとも98%の相同性、最も好ましくは少なくとも99%の相同性が挙げられる)。
このような変異体分子は、他の種に由来するスプライスフォーム又は相同の分子であってもよい。これらの変異体核酸分子は、それにもかかわらず、示された機能を有するアミノ酸配列をコードしなければならないことが理解されるであろう。すなわち、配列番号1の変異体によってコードされる配列はERシグナル配列でなければならず;配列番号3の変異体によってコードされる配列は、リンカーでなければならず;及び、配列番号5の変異体によってコードされる配列は、本明細書に上記したVSV−Gの機能を有する糖タンパク質をコードしていなければならない。
Accordingly, included in the present invention are nucleic acid molecules, nucleic acid sequences or sequence segments that have at least 60% homology with the nucleic acid molecules indicated by the described SEQ ID NOs (for example, at least 60% homology includes At least 70% homology, preferably at least 80% homology, more preferably at least 90% homology, even more preferably at least 95% homology, eg at least 98% homology, most preferably at least 99% Homology).
Such mutant molecules may be splice forms from other species or homologous molecules. It will be understood that these variant nucleic acid molecules must nevertheless encode an amino acid sequence having the indicated function. That is, the sequence encoded by the variant of SEQ ID NO: 1 must be an ER signal sequence; the sequence encoded by the variant of SEQ ID NO: 3 must be a linker; and the variant of SEQ ID NO: 5 The sequence encoded by the body must encode a glycoprotein having the function of VSV-G described herein above.

本発明において、核酸分子に関連した用語「と少なくとも%で相同である」は、アミノ酸配列の全長(又は比較されるその一部のすべて)を構成する核酸残基の数と比較して、2個又はそれ以上の一列に整列させた核酸配列における同一の核酸の一致(「ヒット」)の数を表す。2つ又はそれ以上の配列又はサブ配列のための一列の整列を用いる他の条件において、当技術分野で公知の配列比較アルゴリズムを用いて測定して、又は手動で整列させて目視で検査して、(サブ)配列を比較し、比較する窓上、若しくは指定された領域上、対応が最大になるように整列させた際、同一である核酸残基のパーセント(例えば、少なくとも60%の相同性)を決定してもよい。本発明における好ましい核酸は、長さが少なくとも100〜150個のヌクレオチドである領域にわたって、より好ましくは長さが少なくとも200〜400個のヌクレオチドである領域にわたって、記載された相同性が存在するものである。本発明におけるより好ましい核酸は、上記の(a)及び(b)に記載した核酸分子の全長にわたって記載された配列の相同性を有するものである。
1つの実施態様においては、2つの配列が、一列に整列させた際、同一の長さ、すなわち3’末端又は5’末端で他の配列上に延びるいずれの配列も存在せずに、少なくとも60%の相同性を示す。あるいは、そのような延長が起こる場合は、他の配列のいずれかの末端上に30個以上のヌクレオチドが延長しないことが好ましく、より好ましくは15個以上のヌクレオチドが延長しない。
In the present invention, the term “at least% homologous” with respect to a nucleic acid molecule refers to 2 as compared to the number of nucleic acid residues constituting the full length of the amino acid sequence (or all of the parts thereof to be compared). Represents the number of identical nucleic acid matches (“hits”) in one or more aligned nucleic acid sequences. Measured using sequence comparison algorithms known in the art, or manually aligned and visually examined in other conditions using a single row alignment for two or more sequences or subsequences The percentage of nucleic acid residues that are identical (eg, at least 60% homology) when (sub) sequences are compared and aligned for maximum correspondence on the window to be compared or on a specified region ) May be determined. Preferred nucleic acids in the present invention are those in which the described homology exists over a region that is at least 100-150 nucleotides in length, more preferably over a region that is at least 200-400 nucleotides in length. is there. More preferred nucleic acids in the present invention are those having sequence homology over the full length of the nucleic acid molecules described in (a) and (b) above.
In one embodiment, when two sequences are aligned in a row, at least 60, without any sequence extending over the other sequence at the same length, ie, 3 ′ or 5 ′ end. % Homology. Alternatively, if such an extension occurs, it is preferred that no more than 30 nucleotides extend on either end of the other sequence, more preferably no more than 15 nucleotides.

配列間のパーセント配列相同性の決定方法、例えば、CLUSTALWコンピュータープログラム(Thompson, Nucl. Acids Res. 2 (1994), 4673-4680)又はFASTA(Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci., 1988, 85; 2444)に基づくものなどのアルゴリズムを用いる方法は、当技術分野でよく知られている。FASTAアルゴリズムは、典型的には配列中の内部の不一致の欠失又は付加、換言すれば欠落を、その計算で考慮しないが、これは、%配列相同性の過大評価を回避するために、手動で補正することができる。しかし、CLUSTALWは、その相同性の計算で配列欠落を考慮に入れる。当技術分野の当業者には、BLAST及びBLAST2.0アルゴリズムも利用可能である(Altschul, Nucl. Acids Res., 1977, 25: 3389)。核酸配列のためのBLASTNプログラムは、デフォルトとして、ワード長(W)11、期待値(E)10、M=5、N=4、及び両方の鎖の比較を用いる。アミノ酸配列のためには、BLASTPプログラムは、デフォルトとして、ワード長(W)3、及び期待値(E)10を用いる。BLOSUM62スコアリングマトリックス(Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci., 1989, 89: 10915)は、アラインメント(B)50、期待値(E)10、M=5、N=4、及び両方の鎖の比較を用いる。これらのすべてのプログラムは、本発明の目的のために用いてよい。しかし、好ましくはBLASTプログラムが用いられる。
従って、所定の機能を有し、さらに上記のプログラム又は当業者に利用可能なプログラムのいずれか、好ましくはBLASTプログラムを用いて決定される少なくとも60%の配列相同性を有する全ての核酸分子は、本発明の範囲に含まれる。
Methods for determining percent sequence homology between sequences, such as the CLUSTALW computer program (Thompson, Nucl. Acids Res. 2 (1994), 4673-4680) or FASTA (Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci., 1988) , 85; 2444) and other methods using algorithms are well known in the art. The FASTA algorithm typically does not consider internal mismatch deletions or additions in the sequence, in other words, deletions, in its calculation, but this is done manually to avoid overestimating% sequence homology. Can be corrected. However, CLUSTALW takes into account missing sequences in its homology calculations. BLAST and BLAST 2.0 algorithms are also available to those skilled in the art (Altschul, Nucl. Acids Res., 1977, 25: 3389). The BLASTN program for nucleic acid sequences uses word length (W) 11, expectation (E) 10, M = 5, N = 4, and a comparison of both strands by default. For amino acid sequences, the BLASTP program uses word length (W) 3 and expected value (E) 10 as defaults. BLOSUM62 scoring matrix (Henikoff, Proc. Natl. Acad. Sci., 1989, 89: 10915) is an alignment (B) 50, expectation (E) 10, M = 5, N = 4, and for both chains. Use comparison. All these programs may be used for the purposes of the present invention. However, preferably a BLAST program is used.
Thus, all nucleic acid molecules having a predetermined function and having at least 60% sequence homology as determined using any of the above programs or programs available to those skilled in the art, preferably using the BLAST program, It is included in the scope of the present invention.

本発明の核酸分子のより好ましい実施態様において、(a)前記ERシグナル配列をコードする第1の配列セグメントが、配列番号1に示される核酸配列を含むか又はからなり;(b)リンカーをコードする第3の配列セグメントが、配列番号3に示される核酸配列を含むか又はからなり;及び/又は(c)前記VSV−Gをコードする第4の配列セグメントが、配列番号5に示される核酸配列を含むか又はからなる。
本発明の核酸分子のさらにより好ましい実施態様において、核酸分子は、配列番号7又は配列番号9の全長の核酸配列を有する。
In a more preferred embodiment of the nucleic acid molecule of the invention, (a) the first sequence segment encoding the ER signal sequence comprises or consists of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1; (b) encodes a linker The third sequence segment comprises or consists of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 3; and / or (c) the fourth sequence segment encoding said VSV-G is the nucleic acid shown in SEQ ID NO: 5 Contains or consists of a sequence.
In an even more preferred embodiment of the nucleic acid molecule of the invention, the nucleic acid molecule has the full length nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 7 or SEQ ID NO: 9.

本発明はさらに、本発明の核酸分子を含むベクターに関する。
好ましくは、ベクターは、プラスミド、コスミド、ウイルス、バクテリオファージ、又は例えば、従来から遺伝子工学的に用いられている他のベクターである。本発明の核酸分子は、真核生物のタンパク質の発現に適したいくつかの市販のベクターに挿入してもよい。非限定的な例としては、原核生物のプラスミドベクターが含まれ、具体的にはpUCシリーズ,pBluescript(Stratagene社)、pETシリーズの発現ベクター(Novagen社)又はpCRTOPO(Invitrogen社)、並びにpREP(Invitrogen社)、pcDNA3(Invitrogen社)、pCEP4(Invitrogen社)、pMCIneo(Stratagene社)、pXT1(Stratagene社)、pSG5(Stratagene社)、EBO−pSV2neo、pBPV−1、pdBPVMMTneo、pRSVgpt、pRSVneo、pSV2−dhfr、plZD35、pLXIN、pSIR(Clontech社)、pIRES−EGFP(Clontech社)、pEAK−10(Edge Biosystems社)、pTriEx−Hygro(Novagen社)及びpCINeo(Promega社)等の哺乳動物細胞における発現に適合するベクターが含まれる。
The invention further relates to a vector comprising the nucleic acid molecule of the invention.
Preferably, the vector is a plasmid, cosmid, virus, bacteriophage, or other vector conventionally used in genetic engineering, for example. The nucleic acid molecules of the invention may be inserted into several commercially available vectors suitable for expression of eukaryotic proteins. Non-limiting examples include prokaryotic plasmid vectors, specifically pUC series, pBluescript (Stratagene), pET series expression vectors (Novagen) or pCRTOPO (Invitrogen), and pREP (Invitrogen). ), PcDNA3 (Invitrogen), pCEP4 (Invitrogen), pMCIneo (Stratagene), pXT1 (Stratagene), pSG5 (Stratagene), EBO-pSV2neo, pBPV-1, pdBPVMMTneo, pRSVgpt, pRSVdfp , PlZD35, pLXIN, pSIR (Clontech), pIRES-EGFP (Clontech), pEAK-10 (Edge Biosystems), pTriEx-Hygro (Novagen) and pCINEo (Promega) It is included if the vector.

上記の本発明の核酸分子はまた、他のポリヌクレオチドとの翻訳融合物が生成されるようにベクターに挿入してもよい。その他のポリヌクレオチドは、例えば、溶解度を増加させ、及び/又は融合タンパク質の精製を容易にすることができるタンパク質をコードしてもよい。非限定的な例として、pET32、pET41、pET43が含まれる。
ベクター改変技術については、SambrookとRussell "Molecular Cloning, A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, N.Y. (2001)が参照される。一般に、ベクターは、1つ又はそれ以上の複製開始点(ori)及びクローニング又は発現のための遺伝システム、1つ又はそれ以上の宿主における選択のためのマーカー、例えば抗生物質耐性、並びに1つ又はそれ以上の発現カセットを含むことができる。適切な複製開始点(ori)は、例えばColE1、SV40ウイルス及びM13の複製開始点を含む。
The nucleic acid molecules of the present invention described above may also be inserted into a vector so that translational fusions with other polynucleotides are generated. Other polynucleotides may, for example, encode proteins that can increase solubility and / or facilitate purification of the fusion protein. Non-limiting examples include pET32, pET41, and pET43.
For vector modification techniques, see Sambrook and Russell "Molecular Cloning, A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, NY (2001). In general, a vector comprises one or more origins of replication (ori) and a genetic system for cloning or expression, markers for selection in one or more hosts, such as antibiotic resistance, and one or Further expression cassettes can be included. Suitable origins of replication (ori) include, for example, ColE1, SV40 virus and M13 origins of replication.

ベクターに挿入されるコード配列は、例えば標準的な方法によって合成されるか、又は天然物から単離することができる。転写調節エレメント及び/又は他のアミノ酸コード配列へのコード配列のライゲーションは、確立された方法を用いて行うことができる。コード配列の発現を保証する転写調節エレメント(発現カセットの一部)は、当業者によく知られている。これらのエレメントは、転写の開始を保証する調節配列(例えば、翻訳開始コドン、プロモーター、エンハンサー、及び/又はインスレーター)、内部リボソーム進入部位(IRES)(Owens, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98 (2001), 1471-1476)、並びに必要に応じて転写の終了及び転写物の安定化を確保するポリAシグナルを含む。追加の調節エレメントとして、転写及び翻訳エンハンサー、及び/又は自然に随伴されるプロモーター領域又は異種プロモーター領域を含んでもよい。好ましくは、本発明の核酸分子は、その発現を可能にする発現制御配列に作動的に連結されている。ベクターは、さらなる調節エレメントとして分泌シグナルをコードするヌクレオチド配列をさらに含んでもよい。そのような配列は当業者によく知られている。さらに、用いられる発現システムに依存して、細胞内の区画に発現したポリペプチドを指向し得るリーダー配列を、本発明のポリヌクレオチドのコード配列に加えてもよい。そのようなリーダー配列は、当技術分野でよく知られている。   Coding sequences inserted into the vector can be synthesized, for example, by standard methods, or isolated from natural products. Ligation of coding sequences to transcriptional regulatory elements and / or other amino acid coding sequences can be performed using established methods. Transcriptional regulatory elements (part of the expression cassette) that ensure the expression of the coding sequence are well known to those skilled in the art. These elements include regulatory sequences that ensure transcription initiation (eg, translation initiation codon, promoter, enhancer, and / or insulator), internal ribosome entry site (IRES) (Owens, Proc. Natl. Acad. Sci. USA). 98 (2001), 1471-1476), and, if necessary, a poly A signal that ensures termination of transcription and stabilization of the transcript. Additional regulatory elements may include transcriptional and translational enhancers and / or naturally associated promoter regions or heterologous promoter regions. Preferably, the nucleic acid molecules of the invention are operably linked to expression control sequences that allow their expression. The vector may further comprise a nucleotide sequence encoding a secretion signal as an additional regulatory element. Such sequences are well known to those skilled in the art. Furthermore, depending on the expression system used, a leader sequence capable of directing the polypeptide expressed in the intracellular compartment may be added to the coding sequence of the polynucleotide of the present invention. Such leader sequences are well known in the art.

転写の開始を確実にする調節エレメントの可能な例としては、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、SV40プロモーター、RSV(ラウス肉腫ウイルス)プロモーター、lacZプロモーター、gai10プロモーター、ヒト伸長因子1α−プロモーター、CMVエンハンサー、CaMキナーゼプロモーター、オートグラファカリフォルニア核多角体病ウイルス(Autographa california multiple nuclear polyhedrosis virus:AcMNPV)ポリヘドリンプロモーター又はSV40エンハンサーが含まれる。原核生物における発現のために、例えばtac−lacプロモーター、lacUV5又はtrpプロモーターを含む多数のプロモーターが記載されている。原核細胞及び真核細胞におけるさらなる調節エレメントの例としては、SV40−ポリA部位又はtk−ポリA部位、又はSV40、lacZ及びAcMNPVポリヘドリンポリアデニル化シグナル等のポリヌクレオチドの下流にある転写終結シグナルが含まれる。   Possible examples of regulatory elements that ensure transcription initiation include cytomegalovirus (CMV) promoter, SV40 promoter, RSV (rous sarcoma virus) promoter, lacZ promoter, gai10 promoter, human elongation factor 1α-promoter, CMV enhancer CaM kinase promoter, Autographa california multiple nuclear polyhedrosis virus (AcMNPV) polyhedrin promoter or SV40 enhancer. A number of promoters have been described for expression in prokaryotes, including for example the tac-lac promoter, lacUV5 or trp promoter. Examples of additional regulatory elements in prokaryotic and eukaryotic cells include SV40-polyA sites or tk-polyA sites, or transcription termination signals downstream of polynucleotides such as SV40, lacZ and AcMNPV polyhedrin polyadenylation signals. Is included.

さらに、本発明のベクターは、選択マーカーを含むことが好ましい。選択マーカーの例としては、ネオマイシン耐性、アンピシリン耐性及びハイグロマイシン耐性等が含まれる。特別に設計されたベクターは、細菌−真菌細胞又は細菌−動物細胞などの異なる宿主間のDNAの往復を可能にする。
本発明の発現ベクターは、本発明の核酸分子及びコードされた融合タンパク質の複製及び発現を導くことができる。記載の調節エレメントを含む適切な発現ベクターは当技術分野で知られており、例えば、pGreenPuro(System Biosciences社,米国,カリフォルニア,マウンテンビュー)、pRc/CMV、pcDNAI、pcDNA3(Invitrogene社,特に添付の実施例で用いられる)、pSPORT1(GIBCO BRL社)又はpGEMHE(Promega社)、又はラムダgt11、pJOE、pBR1−MCSシリーズなどの原核生物発現ベクターが挙げられる。
本明細書で上記した本発明の核酸分子は、細胞内に、直接導入するように、又はリポソーム、ファージベクター若しくはウイルスベクター(例えば、アデノウイルス、レトロウイルス)を介して導入するように設計しても良い。さらに、本発明の核酸分子のための真核生物発現システムとして、バキュロウイルス系、又はワクシニアウイルス若しくはセムリキ森林ウイルスに基づくシステムを用いることができる。
Furthermore, the vector of the present invention preferably contains a selection marker. Examples of selectable markers include neomycin resistance, ampicillin resistance and hygromycin resistance. Specially designed vectors allow DNA to reciprocate between different hosts such as bacteria-fungal cells or bacteria-animal cells.
The expression vectors of the present invention can direct the replication and expression of the nucleic acid molecules of the present invention and the encoded fusion proteins. Suitable expression vectors containing the described regulatory elements are known in the art, such as pGreenPuro (System Biosciences, Mountain View, Calif., USA), pRc / CMV, pcDNAI, pcDNA3 (Invitrogene, in particular attached) And prokaryotic expression vectors such as pSPORT1 (GIBCO BRL) or pGEMHE (Promega) or lambda gt11, pJOE, pBR1-MCS series.
The nucleic acid molecules of the invention described herein above can be designed to be introduced directly into cells or via liposomes, phage vectors or viral vectors (eg, adenoviruses, retroviruses). Also good. Furthermore, as a eukaryotic expression system for the nucleic acid molecules of the present invention, a baculovirus system or a system based on vaccinia virus or Semliki Forest virus can be used.

本発明はさらに、本発明の核酸分子又はベクターを含む宿主細胞に関する。
適切な原核生物宿主は、例えば、大腸菌、ストレプトミセス、サルモネラ又はバチルス属の細菌などを含む。適切な真核生物宿主細胞は、例えば、サッカロミセス・セレビシエ、ピキア・パストリス、シゾサッカロミセス・ポンベ等の酵母、又はDT40細胞等のニワトリ細胞である。発現に適した昆虫細胞は、例えば、ショウジョウバエS2細胞、ショウジョウバエKc細胞、又はスポドプテラSf9細胞及びSf21細胞である。適当なゼブラフィッシュ細胞株は、ZFL、SJD又はZF4を含むが、これらに限定されない。
用いられ得る哺乳動物宿主細胞は、ヒトHela、HEK293、HEK293T、H9及びJurkat細胞、マウスNIH3T3及びC127細胞、COS1、COS7及びCV1、ウズラQC1−3細胞、マウスL細胞、マウス肉腫細胞、ボウズメラノーマ細胞、ヒトCAP又はCAP−T細胞及びチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を含む。また、本発明の範囲には、初代哺乳動物細胞又は細胞株が含まれる。初代細胞は、生物から直接得られる細胞である。適切な初代細胞は、例えば、マウス胚線維芽細胞(MEF)、マウス初代肝細胞、心筋細胞、神経細胞、及びマウス筋肉幹細胞(サテライト細胞)、ヒト皮膚線維芽細胞及びヒト肺線維芽細胞、ヒト上皮細胞(鼻、気管、腎臓、胎盤、腸、気管支上皮細胞)、ヒト分泌細胞(唾液腺、皮脂腺、汗腺に由来)、ヒト内分泌細胞(甲状腺細胞)、ヒト脂肪細胞、ヒト平滑筋細胞、ヒト骨格筋細胞、及びこれらに由来する安定な不死化細胞株(例えば、hTERT又は癌遺伝子不死化細胞)である。
The invention further relates to a host cell comprising a nucleic acid molecule or vector of the invention.
Suitable prokaryotic hosts include, for example, E. coli, Streptomyces, Salmonella or Bacillus bacteria. Suitable eukaryotic host cells are, for example, yeasts such as Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris, Schizosaccharomyces pombe, or chicken cells such as DT40 cells. Insect cells suitable for expression are, for example, Drosophila S2 cells, Drosophila Kc cells, or Spodoptera Sf9 cells and Sf21 cells. Suitable zebrafish cell lines include but are not limited to ZFL, SJD or ZF4.
Mammalian host cells that can be used are human Hela, HEK293, HEK293T, H9 and Jurkat cells, mouse NIH3T3 and C127 cells, COS1, COS7 and CV1, quail QC1-3 cells, mouse L cells, mouse sarcoma cells, bovine melanoma cells Human CAP or CAP-T cells and Chinese hamster ovary (CHO) cells. Also within the scope of the invention are primary mammalian cells or cell lines. Primary cells are cells obtained directly from an organism. Suitable primary cells are, for example, mouse embryonic fibroblasts (MEF), mouse primary hepatocytes, cardiomyocytes, nerve cells, and mouse muscle stem cells (satellite cells), human skin fibroblasts and human lung fibroblasts, human Epithelial cells (nose, trachea, kidney, placenta, intestine, bronchial epithelial cells), human secretory cells (derived from salivary glands, sebaceous glands, sweat glands), human endocrine cells (thyroid cells), human adipocytes, human smooth muscle cells, human skeleton Muscle cells and stable immortal cell lines derived from them (eg, hTERT or oncogene immortalized cells).

前記の宿主細胞のための適切な培養培地及び条件は当技術分野で知られている。
本実施態様における宿主細胞は、本明細書で後に詳述する通り、例えば、本発明のベクターの増幅のための方法、本発明の融合タンパク質の製造のための方法、又はレンチウイルス粒子の直接製造のための方法で用いることができる。
Appropriate culture media and conditions for such host cells are known in the art.
The host cell in this embodiment can be, for example, a method for amplification of a vector of the invention, a method for production of a fusion protein of the invention, or direct production of lentiviral particles, as detailed later herein. Can be used in a method for

本発明はさらに、本発明の核酸分子によってコードされるポリペプチドに関する。
本発明のポリペプチドは、例えば配列番号8又は配列番号10で示される配列から選択されるアミノ酸配列の全体を有してもよい。
The present invention further relates to polypeptides encoded by the nucleic acid molecules of the present invention.
The polypeptide of the present invention may have the entire amino acid sequence selected from the sequence represented by SEQ ID NO: 8 or SEQ ID NO: 10, for example.

本発明はさらに、本発明のVSV−G融合タンパク質を製造する方法であって、前記方法は、本発明の宿主細胞を適切な条件下で培養し、製造されたVSV−G融合タンパク質を単離することを含む方法に関する。
原核生物又は真核生物の宿主を培養するのに適した条件は、当業者によく知られている。例えば、細菌を培養するのに適した条件は、Luria Bertani(LB)培地中で通気下に培養することである。発現生成物の収率及び溶解度を高めるために、培地は、収率及び溶解度を向上させ又は促進させることが知られている適当な添加剤を用いて緩衝化させ又は補充することができる。大腸菌は4℃〜約37℃で培養することができ、その正確な温度又は連続の温度は過剰発現される分子に依存する。一般的に、当業者は、これらの条件が宿主の要求及び発現タンパク質の要件に適合しなければならないことがあることも認識している。誘導性プロモーターが宿主細胞中に存在するベクター中の本発明の核酸を制御する場合は、ポリペプチドの発現は、適切な誘導剤の添加によって誘導することができる。適切な発現プロトコール及び戦略は、当業者に知られている。
The present invention further relates to a method for producing the VSV-G fusion protein of the present invention, which comprises culturing the host cell of the present invention under suitable conditions and isolating the produced VSV-G fusion protein. To a method comprising:
Suitable conditions for culturing prokaryotic or eukaryotic hosts are well known to those skilled in the art. For example, a suitable condition for culturing bacteria is culturing under aeration in Luria Bertani (LB) medium. In order to increase the yield and solubility of the expression product, the medium can be buffered or supplemented with suitable additives known to improve or promote yield and solubility. E. coli can be cultured at 4 ° C. to about 37 ° C., the exact temperature or continuous temperature of which depends on the overexpressed molecule. In general, those skilled in the art will also recognize that these conditions may have to meet host requirements and expressed protein requirements. If the inducible promoter controls the nucleic acid of the invention in a vector present in the host cell, the expression of the polypeptide can be induced by the addition of a suitable inducing agent. Appropriate expression protocols and strategies are known to those skilled in the art.

細胞の種類及びその特別な要求によるが、哺乳動物細胞の培養は、例えば、10%(v/v)のFCS、2mMのL−グルタミン及び100U/mlのペニシリン/ストレプトマイシンを含有する、RPMI培地、Williams’E培地又はDMEM培地で行うことができる。細胞を、例えば、5%CO、水飽和雰囲気下、37℃で、又はDT40ニワトリ細胞には41℃で保管することができる。昆虫細胞培養に適した培地は、例えば、TNM+10%FCS又はSF900培地である。昆虫細胞は、通常、付着培養又は懸濁培養として27℃で培養される。真核細胞又は脊椎動物細胞のための好適な発現プロトコールは、当業者によく知られており、例えば、上記引用のSambrookとRusselから引き出すことができる。 Depending on the cell type and its special requirements, mammalian cell culture is, for example, RPMI medium containing 10% (v / v) FCS, 2 mM L-glutamine and 100 U / ml penicillin / streptomycin, Can be performed in Williams'E medium or DMEM medium. Cells can be stored, for example, at 37 ° C. in a 5% CO 2 , water-saturated atmosphere, or 41 ° C. for DT40 chicken cells. A suitable medium for insect cell culture is, for example, TNM + 10% FCS or SF900 medium. Insect cells are usually cultured at 27 ° C. as adherent culture or suspension culture. Suitable expression protocols for eukaryotic or vertebrate cells are well known to those skilled in the art and can be derived, for example, from Sambrook and Russel, cited above.

用語「単離」は、宿主細胞から、又は宿主細胞が培養されていた培地から製造されたVSV−G融合タンパク質を除去することによる、製造されたVSV−G融合タンパク質の選択的な収集をさす。好ましくは、単離されたVSV−G融合タンパク質は、100%純粋、すなわち本発明のVSV−G融合タンパク質ではない如何なる他の成分を含んでいない。製造された融合タンパク質の単離方法は、当技術分野でよく知られており、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー(サイズ排除クロマトグラフィー)、アフィニティークロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)、逆相HPLC、ディスクゲル電気泳動又は免疫沈降等の方法工程が含まれ、例えば、上記引用のSambrookとRusselが参照されるが、これらに限定されない。
用語「製造された融合タンパク質の単離」は、本発明の核酸分子によってコードされるタンパク質の単離をさすことが当業者には理解されるであろう。
The term “isolation” refers to the selective collection of manufactured VSV-G fusion protein by removing the VSV-G fusion protein produced from the host cell or from the medium in which the host cell was cultured. . Preferably, the isolated VSV-G fusion protein is 100% pure, i.e. does not contain any other components that are not the VSV-G fusion protein of the invention. Methods for isolating the produced fusion proteins are well known in the art and include ion exchange chromatography, gel filtration chromatography (size exclusion chromatography), affinity chromatography, high pressure liquid chromatography (HPLC), reverse Method steps such as phase HPLC, disc gel electrophoresis or immunoprecipitation are included, for example, but not limited to, Sambrook and Russel cited above.
It will be appreciated by those skilled in the art that the term “isolation of the produced fusion protein” refers to the isolation of the protein encoded by the nucleic acid molecule of the present invention.

本発明はさらに、(a)本発明の核酸分子によってコードされるVSV−G融合タンパク質ドメイン;及び(b)細胞膜結合ドメインを含む及び/又はからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gで偽型化されたレンチウイルスベクター粒子に関する。   The invention further comprises (a) a VSV-G fusion protein domain encoded by a nucleic acid molecule of the invention; and (b) a VSV-G not linked to a (poly) peptide comprising and / or consisting of a cell membrane binding domain. To lentiviral vector particles pseudotyped with

本明細書において「レンチウイルスベクター」とも称される「レンチウイルスベクター粒子」は、レンチウイルス粒子、すなわち非分裂標的細胞のゲノムに組み込むことができるレトロウイルスのサブクラスに基づくベクターである。レンチウイルスのユニークな特徴は、他のレトロウイルスベクターとは対照的に、複製の自己不活性化(SIN)領域を有することである。レンチウイルスは、当技術分野でよく知られており、例えば、Retroviruses, Coffin JM, Hughes SH, Varmus HE, Cold Spring Harbor (NY): Cold Sprinh Harbour Laboratory Press; 1997; ISBN-10:0-87969-571-4; O'Connell RM, Balazs AB, Rao DS, Kivork C, Yang L, Baltimore D. Lentiviral vector delivery of human interleukin-7 (hIL-7) to human immune system (HIS) mice expands T lymphocyte populations. PLoS One. 2010 Aug 6; 5(8):e12009; Matrai J, Chuah MK, VandenDriessche T. Recent advances in lentiviral vector development and applications. Mol Ther. 2010 Mar;18(3):477-90に詳細に記載されている。   A “lentiviral vector particle”, also referred to herein as a “lentiviral vector”, is a lentiviral particle, a vector based on a subclass of retrovirus that can be integrated into the genome of a non-dividing target cell. A unique feature of lentiviruses is that they have a self-inactivating (SIN) region of replication in contrast to other retroviral vectors. Lentiviruses are well known in the art, eg, Retroviruses, Coffin JM, Hughes SH, Varmus HE, Cold Spring Harbor (NY): Cold Sprinh Harbor Laboratory Press; 1997; ISBN-10: 0-87969- 571-4; O'Connell RM, Balazs AB, Rao DS, Kivork C, Yang L, Baltimore D. Lentiviral vector delivery of human interleukin-7 (hIL-7) to human immune system (HIS) mice expands T lymphocyte populations. PLoS One. 2010 Aug 6; 5 (8): e12009; Matrai J, Chuah MK, VandenDriessche T. Recent advances in lentiviral vector development and applications.Mol Ther. 2010 Mar; 18 (3): 477-90 Has been.

レンチウイルスベクター粒子は、例えば、ウシ、ウマ、ネコ、ヒツジ/ヤギ、又は霊長類のレンチウイルスの群のレンチウイルスに基づく。好ましくは、レンチウイルスベクターは、HIV1、HIV2又はSIVウイルスなどの霊長類レンチウイルスに基づく。最も好ましくは、レンチウイルスベクターは、HIV1のレンチウイルスに基づく。当業者が知っているように、大部分の(市販の)レンチウイルスベクターは、異なるウイルスに由来するウイルス成分の混合物に相当し、従ってある程度「ハイブリッド」ベクターである。例えば、レンチウイルスベクターは、HIV1、VSVg、CMV、WPREウイルスに由来する成分を含んでいてもよい。このようなハイブリッドベクターは、本発明には明白に認識されている。   Lentiviral vector particles are based on, for example, lentiviruses of the group of cattle, horses, cats, sheep / goats, or primate lentiviruses. Preferably, the lentiviral vector is based on a primate lentivirus such as HIV1, HIV2 or SIV virus. Most preferably, the lentiviral vector is based on the HIV1 lentivirus. As one skilled in the art knows, most (commercially) lentiviral vectors represent a mixture of viral components derived from different viruses and are therefore to some extent “hybrid” vectors. For example, the lentiviral vector may contain components derived from HIV1, VSVg, CMV, WPRE virus. Such hybrid vectors are clearly recognized by the present invention.

本明細書でウイルスベクターの文脈で用いられる用語「偽型」は、外来ウイルスのエンベロープタンパク質の組込みによるウイルスベクターの細胞型特異性の調節をさす。このアプローチは、当技術分野でよく知られており、例えば、Bischfら(Flexibility in cell targeting by pseudotyping lentiviral vectors. Methods Mol Biol. 2010; 614: 53-68)に記載されている。このアプローチを用いて、宿主のトロピズムを変更することができ、及び/又はウイルスの安定性を減少若しくは増加させることができる。例えば、レンチウイルスの偽型化のためのVSV−Gの使用は、例えば、Burnsら(Vesicular stomatitis virus G glycoprotein pseudotyped retroviral vectors: concentration to very high titer and efficient gene transfer into mammalian and nonmammalian cells. Proc Natl Acad Sci USA. 1993; 90(17): 8033-8037)に記載されている。   The term “pseudotype” as used herein in the context of viral vectors refers to the regulation of the cell type specificity of viral vectors by the incorporation of foreign viral envelope proteins. This approach is well known in the art and is described, for example, in Bischf et al. (Flexibility in cell targeting by pseudotyping lentiviral vectors. Methods Mol Biol. 2010; 614: 53-68). This approach can be used to alter the tropism of the host and / or reduce or increase the stability of the virus. For example, the use of VSV-G for lentiviral pseudotyping is described, for example, by Burns et al. (Vesicular stomatitis virus G glycoprotein pseudotyped retroviral vectors: concentration to very high titer and efficient gene transfer into mammalian and nonmammalian cells. Proc Natl Acad. Sci USA. 1993; 90 (17): 8033-8037).

用語「細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−G」は、本明細書において野生型VSV−Gとも呼ぶ。この文脈において、用語「野生型」は、用いられたVSV−Gに細胞膜結合ドメインが融合されていない事実のみをさす。しかし、非天然(すなわち、改変された)VSV−G分子が細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドに連結されていない限り、非天然VSV−G分子の使用は除外されない。   The term “VSV-G not linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain” is also referred to herein as wild-type VSV-G. In this context, the term “wild type” refers only to the fact that the cell membrane binding domain is not fused to the VSV-G used. However, the use of non-natural VSV-G molecules is not excluded unless the non-natural (ie, modified) VSV-G molecule is linked to a (poly) peptide that comprises or consists of a cell membrane binding domain.

本明細書で用いられるように、用語「VSV−G融合タンパク質」及び「・・・に連結されていないVSV−G」は、記載された分子の「1つ」に限定されない。代わりに、これらの用語は、数における特別な制限はなく、存在する分子の種類を定義する。言い換えれば、用語「VSV−G融合タンパク質」は1つ又はそれ以上のVSV−G融合タンパク質を明白に包含し、用語「・・・に連結されていないVSV−G」は細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドに連結されていない1つ又はそれ以上のVSV−Gを明白に包含する。   As used herein, the terms “VSV-G fusion protein” and “VSV-G not linked to...” Are not limited to “one” of the described molecules. Instead, these terms define the type of molecule present without any particular limitation on the number. In other words, the term “VSV-G fusion protein” explicitly encompasses one or more VSV-G fusion proteins, and does the term “VSV-G not linked to ...” contain a cell membrane binding domain? Or explicitly includes one or more VSV-Gs not linked to a (poly) peptide consisting of.

本発明に従って、2つの異なる種類のVSV−Gタンパク質で偽型化されたレンチウイルスベクター粒子、すなわち本明細書で上記した本発明の融合タンパク質で偽型化されたレンチウイルスベクター粒子(オプション(a))と、細胞膜結合ドメインに融合されていないVSV−G、すなわち野生型(wt)VSV−Gで偽型化されたレンチウイルスベクター粒子(オプション(b))が提供される。言い換えれば、各々の個別のレンチウイルスベクター粒子は、その表面に、改変されたVSV−G糖タンパク質と野生型VSV−G糖タンパク質の両方を発現する。   In accordance with the present invention, lentiviral vector particles pseudotyped with two different types of VSV-G protein, ie, lentiviral vector particles pseudotyped with the fusion protein of the invention described hereinabove (optional (a )) And lentiviral vector particles pseudo-typed with wild type (wt) VSV-G (option (b)) that are not fused to the cell membrane binding domain. In other words, each individual lentiviral vector particle expresses both a modified VSV-G glycoprotein and a wild type VSV-G glycoprotein on its surface.

本発明に従って、驚くべきことに、これらの両方のVSV−Gでの偽型化が、これらのタンパク質のいずれか一方のみを用いるよりも有利であることが見出された。第1に、本発明のVSV−G融合タンパク質の100%の使用は、例えば実施例4に示されるように、サイトメトリーアッセイで細胞に感染することができず、従って、意図された形質導入を達成しなかった。第2に、添付の実施例に示されるように、本発明の分子と野生型分子との混合物とすることによって、野生型単独の場合と比較して感染率の向上が導かれた。   In accordance with the present invention, it has surprisingly been found that pseudotyping with both of these VSV-Gs is advantageous over using only one of these proteins. First, the use of 100% of the VSV-G fusion protein of the present invention is unable to infect cells in a cytometric assay, as shown, for example, in Example 4, and thus the intended transduction. Not achieved. Secondly, as shown in the appended examples, the mixture of the molecule of the present invention and the wild type molecule led to an improvement in the infection rate compared to the case of the wild type alone.

本発明のレンチウイルスベクター粒子の好適な実施態様において、ウイルスエンベロープの前記の偽型化されたレンチウイルスベクター粒子で示される(a):(b)の比率は、10%:90%と50%:50%の間である。
言い換えれば、この好ましい実施態様に従って、本発明のVSV−G融合タンパク質とwt−VSV−Gとの比率は、約10%の本発明のVSV−G融合タンパク質対約90%のwt−VSV−Gと、約50%の本発明のVSV−G融合タンパク質対約50重量%のwt−VSV−Gとの間の範囲にある。好ましくは、その比率は、約33%の本発明のVSV−G融合タンパク質と約67重量%のwt−VSV−Gである。
In a preferred embodiment of the lentiviral vector particles of the present invention, the ratio of (a) :( b) indicated by said pseudotyped lentiviral vector particles of the viral envelope is 10%: 90% and 50% : Between 50%.
In other words, according to this preferred embodiment, the ratio of the VSV-G fusion protein of the present invention to wt-VSV-G is about 10% of the VSV-G fusion protein of the present invention to about 90% wt-VSV-G. And about 50% of the VSV-G fusion protein of the invention versus about 50% wt-wt-VSV-G. Preferably, the ratio is about 33% VSV-G fusion protein of the present invention and about 67% wt-VSV-G.

本明細書で用いられる用語「約」は、明示的に示された値と、そこからの小さな誤差を含む。言い換えれば、「約33%」のパーセントは、記載された量の33%を含むが、正確にその通りである必要はなく、数%異なってもよく、従って、例えば31%、32%、34%又は35%が含まれる。このような値は、ほぼ記載された値に対応している限り、完全な精度を必要としない相対的な値であることを、当業者は認識している。従って、記載された値から、例えば15%の誤差、より好ましくは10%の誤差、及び最も好ましくは5%の誤差が、用語「約」に含まれる。   The term “about” as used herein includes explicitly stated values and small errors therefrom. In other words, a percentage of “about 33%” includes 33% of the stated amount, but need not be exactly as it is, and may vary by a few percent, and thus, for example, 31%, 32%, 34 % Or 35%. Those skilled in the art will recognize that such values are relative values that do not require complete accuracy, as long as they roughly correspond to the stated values. Thus, from the stated values, for example, an error of 15%, more preferably an error of 10%, and most preferably an error of 5% is included in the term “about”.

本発明はさらに、本発明の偽型レンチウイルスベクター粒子を製造する方法であって、前記方法は、宿主細胞に、(i)ウイルス粒子タンパク質、及びLTRを含む核酸の効率的な製造とパッケージングに必要なアクセサリータンパク質をコードする1つ又はそれ以上のパッケージングプラスミド;(ii)本発明の核酸分子を含むベクター;並びに(iii)細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gをコードする核酸分子を含むベクターをトランスフェトすることを含む方法に関する。   The present invention further provides a method for producing the pseudotyped lentiviral vector particles of the present invention, comprising the steps of efficiently producing and packaging a nucleic acid comprising (i) a viral particle protein and an LTR in a host cell. One or more packaging plasmids encoding accessory proteins necessary for (i) a vector comprising a nucleic acid molecule of the invention; and (iii) a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain. A method comprising transfecting a vector comprising a nucleic acid molecule encoding non-VSV-G.

このような偽型レンチウイルスベクターを製造する方法は、当技術分野でよく知られており、例えば、Naldini, L.(1998)[61]に記載されている。宿主細胞、好ましくはHEK293、HEK293T、CAP又はCAP−T細胞が用いられる。例えばカプシド、逆転写酵素等のウイルスタンパク質をコードするパッケージングベクター、及び偽型レンチウイルスベクター粒子に追加的に導入された核酸分子を担持するベクターを含む多数のベクターが、これらの細胞にトランスフェクトされ、又はエレクトロポレーションされる。又は、前記ベクターの導入のためにヌクレオフェクションが用いられる。加えて、偽型レンチウイルスベクター粒子によって届けられる遺伝物質を含むさらなるベクターを、トランスフェクトしてもよい。   Methods for producing such pseudotyped lentiviral vectors are well known in the art and are described, for example, in Naldini, L. (1998) [61]. Host cells, preferably HEK293, HEK293T, CAP or CAP-T cells are used. A number of vectors are transfected into these cells, including, for example, packaging vectors encoding viral proteins such as capsids, reverse transcriptase, and vectors carrying nucleic acid molecules additionally introduced into pseudotyped lentiviral vector particles. Or electroporated. Alternatively, nucleofection is used for introduction of the vector. In addition, additional vectors containing genetic material delivered by pseudotyped lentiviral vector particles may be transfected.

これらのベクターは、直接導入によって、又はエレクトロポレーション(例えば、Multiporator(Eppendorf社)、Genepulser(BioRad社)、MaxCyteトランスフェクションシステム(Maxcyte社)を用いる)、PEI(Polysciences社,Warrington,Eppelheim)、Ca2+媒介トランスフェクション、リポソーム(例えば、「リポフェクタミン」(Invitrogen社))、若しくは非リポソーム化合物(例えば、「Fugene」(Roche社)又はヌクレオフェクション(Lonza社))を介する導入によって、宿主細胞に導入することができる。 These vectors can be obtained by direct introduction or by electroporation (eg, using Multiporator (Eppendorf), Genepulser (BioRad), MaxCyte transfection system (Maxcyte)), PEI (Polysciences, Warrington, Eppelheim), Introduction into host cells via Ca 2+ mediated transfection, liposomes (eg “Lipofectamine” (Invitrogen)), or non-liposomal compounds (eg “Fugene” (Roche) or nucleofection (Lonza)) Can be introduced.

本発明の偽型レンチウイルスベクター粒子に関して本明細書で上記した定義及び好ましい実施態様のすべては、本発明の偽型レンチウイルスベクター粒子を製造する方法に準用される。例えば、本発明のVSV−G融合タンパク質と細胞膜結合ドメインに融合されていないVSV−Gとの好ましい比率は、本発明の偽型レンチウイルスベクター粒子の製造方法に用いられる比率に等しく適用される。従って、例えば、約67%の細胞膜結合ドメインを含む又はからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gと約33%の本発明のVSV−G融合タンパク質との好ましい比率を得るために、オプション(ii)のベクターと比較して2倍のオプション(iii)のベクターを宿主細胞に加えることで、約2:1の比率、すなわち67%対33%となる。   All of the definitions and preferred embodiments described herein above for the pseudotyped lentiviral vector particles of the invention apply mutatis mutandis to the method of producing the pseudotyped lentiviral vector particles of the invention. For example, the preferred ratio between the VSV-G fusion protein of the present invention and VSV-G not fused to the cell membrane binding domain is equally applicable to the ratio used in the method for producing pseudotyped lentiviral vector particles of the present invention. Thus, for example, to obtain a preferred ratio of VSV-G that is not linked to a (poly) peptide comprising or consisting of about 67% cell membrane binding domain and about 33% VSV-G fusion protein of the invention, Adding twice the option (iii) vector to the host cell compared to the option (ii) vector results in a ratio of about 2: 1, ie 67% to 33%.

本発明はさらに、細胞に形質導入する方法であって、前記方法は、形質導入に適した条件下、形質導入される細胞を本発明の偽型レンチウイルスベクター粒子と接触させて、前記細胞に形質導入する工程を含む方法に関する。従って、本発明はまた、標的細胞の形質導入のための本発明のレンチウイルスベクター粒子の使用にも関する。   The present invention further provides a method for transducing a cell, the method comprising contacting a cell to be transduced with the pseudotyped lentiviral vector particle of the present invention under conditions suitable for transduction, to the cell. It relates to a method comprising a transducing step. Accordingly, the present invention also relates to the use of the lentiviral vector particles of the present invention for transduction of target cells.

本明細書中で用いられる用語「形質導入(transducing)」は、本技術分野でよく知られており、遺伝物質を細胞内に導入するプロセス、及び必要に応じて続いてウイルスベクター粒子を介して前記細胞のゲノム中に組込むプロセスをさす。前記遺伝物質は、標的細胞のゲノムへの組込みのために意図された前記ウイルスベクター粒子に含まれる1つ又はそれ以上の標的RNA配列(以下、標的配列と言う)と組み合わせたウイルスRNAを含むか、又はからなる。   The term “transducing” as used herein is well known in the art, and is through the process of introducing genetic material into a cell, and optionally via viral vector particles. Refers to the process of integrating into the cell's genome. Does the genetic material comprise viral RNA in combination with one or more target RNA sequences (hereinafter referred to as target sequences) contained in the viral vector particle intended for integration into the genome of the target cell? Or consist of.

本発明の本方法の文脈において本明細書中で用いられる用語「接触」は、形質導入事象が発生できるように、形質導入される細胞(以下、「標的細胞」とも言う)をレトロウイルスベクターと接触するようにすることをさす。形質導入事象を生じさせる接触条件は、当技術分野でよく知られており、形質導入される細胞にある程度依存し得る。例えば、いくつかの標的細胞は他の細胞よりもトランスフェクトが困難であり、ウイルスベクターによる形質導入が達成される前に、特定の培地中に移す必要があり得る。対応する方法及び条件は、例えばJacomeら(Lentiviral-mediated Genetic Correction of Hematopoietic and Mesenchymal Progenitor Cells From Fanconi Anemia Patients. Mol Ther. 2009 June; 17(6): 1083-1092)、Chuら(Efficient and Stable Gene Expression into Human Osteoclasts Using an HIV-1-Based Lentiviral Vector. DNA Cell Biol. 2008 June; 27(6): 315-320)、又はPoczobuttら(Benign mammary epithelial cells enhance the transformed phenotype of human breast cancer cells. BMC Cancer. 2010; 10: 373)に記載されている。典型的な条件は、実施例に記載されている。   The term “contact” as used herein in the context of this method of the invention refers to a transduced cell (hereinafter also referred to as “target cell”) as a retroviral vector so that a transduction event can occur. Refers to contact. The contact conditions that cause a transduction event are well known in the art and may depend to some extent on the cells to be transduced. For example, some target cells are more difficult to transfect than others and may need to be transferred into a specific medium before transduction with a viral vector is achieved. Corresponding methods and conditions are described in, for example, Jacome et al. (Lentiviral-mediated Genetic Correction of Hematopoietic and Mesenchymal Progenitor Cells From Fanconi Anemia Patients. Mol Ther. 2009 June; 17 (6): 1083-1092), Chu et al. (Efficient and Stable Gene Expression into Human Osteoclasts Using an HIV-1-Based Lentiviral Vector. DNA Cell Biol. 2008 June; 27 (6): 315-320) or Poczobutt et al. (Benign mammary epithelial cells enhance the transformed phenotype of human breast cancer cells. BMC Cancer. 2010; 10: 373). Typical conditions are described in the examples.

本発明に従って、形質導入される細胞は、ウイルスベクターによる形質導入のために標的とされる、目的の任意の細胞であり得る。本発明において用いられる用語「細胞(cell/cells)」は、単一細胞及び/若しくは単離された細胞、又は組織、生物又は細胞培養等の多細胞エンティティの一部である細胞をさす。言い換えれば、本方法は、インビボ、エクスビボ又はインビトロで行うことができる。好ましくは、形質導入される細胞は、多細胞真核生物のいずれかの細胞を含む真核細胞であり、好ましくは脊椎動物などの動物に由来する細胞である。より好ましくは、形質導入される細胞は、哺乳動物細胞である。本発明の方法に従って、哺乳動物細胞のゲノムを形質導入することによる改変を通じて達成されるべき特定の目的に応じて、原獣類又は獣亜綱などの異なる哺乳動物のサブクラスの細胞を用いてもよい。例えば、獣亜綱のサブクラス内で、好ましくは下綱の真獣亜綱の動物の細胞が、より好ましくは他の霊長類、偶蹄目、奇蹄目、齧歯目及びウサギ目の動物の細胞が、本発明の方法で用いられる。さらに、本発明の方法に従う標的細胞への形質導入を介してゲノムを改変することで達成される目的に応じて、組織の種類及び/又は分化する能力に基づいて、1つの種の中で、本発明の方法で用いられる細胞を同様に選択することができる。3つの基本的な細胞のカテゴリー:生殖細胞、体細胞及び幹細胞は、原則として本発明の方法で形質導入することができるが、これらが哺乳動物の体を構成する。生殖細胞は、配偶子をもたらす細胞であり、従って世代を通して継続する。幹細胞は分裂し、様々な特殊化した細胞型に分化するだけでなく、自身で再生して、より多くの幹細胞を産生することができる。哺乳動物には、2つの主要な種類の幹細胞:胚性幹細胞及び成体幹細胞がある。体細胞は、配偶子、生殖母細胞及び未分化幹細胞ではないすべての細胞が含まれる。哺乳動物の細胞は、分化する能力によって分類することができる。分化全能性(全能性としても知られる)細胞は、接合体(受精卵)及びその後の卵割球等の胎盤組織を含む、成体生物のすべての細胞型に分化することができる細胞である。一方、胚性幹細胞等の多能性細胞は、胎盤等の胚体外組織に貢献することはできず、3つの胚葉:内胚葉、中胚葉及び外胚葉のいずれかに分化する能力を有する。多能性前駆細胞は、細胞系の数が限られた複数の細胞をもたらす能力を有する。さらに、少数の細胞型にのみ発展できる少能性細胞、及び1つの細胞型にしか発展できない単能性細胞(時に前駆細胞と呼ばれる)がある。4つの組織の基本型:筋肉組織、神経組織、結合組織及び上皮組織があり、それらから、例えばリンパ系細胞又は神経幹細胞のような本発明の方法に用いられる細胞が誘導されうる。ヒト細胞が本発明の方法に用いるのために想定される限度において、ヒト細胞がヒト胚から、特にヒト胚の破壊を伴う方法によって得られていないことが好ましい。他方、ヒト胚性幹細胞は、商業的に入手可能であるか、又はヒト胚の破壊を必要としない方法で得られた既存の胚性幹細胞株から採取されるように、当業者が自由に処分できる。代替的に、又はヒト胚性幹細胞の代わりに、例えば誘導多能性幹(iPS)細胞等の胚性幹細胞に類似する多能性細胞を用いることができ、その生成は当技術分野の水準にある(Hargus G et al., 2010, Proc Natl Acad Sci U S A, 107: 15921-15926;Jaenisch R. and Young R., 2008, Cell 132: 567-582;Saha K, and Jaenisch R., 2009, Cell Stem Cell 5: 584-595)。   In accordance with the present invention, the cell to be transduced can be any cell of interest targeted for transduction with a viral vector. The term “cells / cells” as used in the present invention refers to single cells and / or isolated cells, or cells that are part of a multicellular entity such as a tissue, organism or cell culture. In other words, the method can be performed in vivo, ex vivo or in vitro. Preferably, the transduced cell is a eukaryotic cell, including any cell of a multicellular eukaryote, preferably a cell derived from an animal such as a vertebrate. More preferably, the transduced cell is a mammalian cell. According to the method of the present invention, cells of different mammalian subclasses such as protozoa or veterinary subclasses may be used depending on the specific purpose to be achieved through modification by transducing the genome of the mammalian cell. . For example, within subclasses of the subclass of animals, preferably cells of the lower class of the subclasses are more preferably cells of animals of other primates, artiodactylae, teratoids, rodents and rabbits. Used in the method of the present invention. Furthermore, within one species, based on the type of tissue and / or ability to differentiate, depending on the purpose achieved by modifying the genome via transduction into the target cell according to the method of the invention, Cells used in the method of the present invention can be similarly selected. Three basic cell categories: germ cells, somatic cells and stem cells can in principle be transduced by the method of the present invention, but these constitute the mammalian body. Germ cells are cells that give birth to gametes and therefore continue through generations. Stem cells not only divide and differentiate into various specialized cell types, but can also regenerate themselves to produce more stem cells. There are two main types of stem cells in mammals: embryonic stem cells and adult stem cells. Somatic cells include all cells that are not gametes, germ cells and undifferentiated stem cells. Mammalian cells can be classified by their ability to differentiate. Totipotent (also known as totipotent) cells are cells that can differentiate into all cell types of adult organisms, including zygotes (fertilized eggs) and subsequent placental tissues such as blastomeres. On the other hand, pluripotent cells such as embryonic stem cells cannot contribute to extraembryonic tissues such as placenta, and have the ability to differentiate into one of three germ layers: endoderm, mesoderm, and ectoderm. Pluripotent progenitor cells have the ability to yield multiple cells with a limited number of cell lines. Furthermore, there are few pluripotent cells that can develop into only a few cell types, and unipotent cells (sometimes called progenitor cells) that can develop into only one cell type. There are four basic types of tissues: muscle tissue, nerve tissue, connective tissue and epithelial tissue, from which cells used in the method of the invention such as lymphoid cells or neural stem cells can be derived. To the extent that human cells are envisaged for use in the methods of the present invention, it is preferred that human cells have not been obtained from human embryos, particularly by methods that involve the destruction of human embryos. On the other hand, human embryonic stem cells are commercially available or can be freely disposed of by those skilled in the art to be collected from existing embryonic stem cell lines obtained by methods that do not require destruction of human embryos. it can. Alternatively, or in place of human embryonic stem cells, pluripotent cells similar to embryonic stem cells, such as induced pluripotent stem (iPS) cells, can be used and their production is at the level of the art. (Hargus G et al., 2010, Proc Natl Acad Sci USA, 107: 15921-15926; Jaenisch R. and Young R., 2008, Cell 132: 567-582; Saha K, and Jaenisch R., 2009, Cell Stem Cell 5: 584-595).

本明細書に上記し、添付の実施例に示すように、リンパ腫細胞株又は腫瘍細胞株等の形質導入が困難な細胞であっても、本発明のレンチウイルスベクター粒子を用いる方法によって形質導入することができることが、本発明に従って見出された。
本発明の細胞に形質導入する方法の好ましい実施態様において、前記方法は、前記細胞を、アジュバント、好ましくは12.8kDa〜約15kDaの分子量を有するポロキサマーと接触させることをさらに含む。
本明細書で用いられる用語「アジュバント」は、レンチウイルス形質導入の効率を高める化合物に関する。アジュバントの非限定的な例には、例えば12.8kDa〜約15kDaの分子量を有するポロキサマー、及びポリブレンが含まれる。
好ましくは、本発明の細胞に形質導入する方法は、前記細胞を12.8kDa〜約15kDaの分子量を有するポロキサマーと接触させることをさらに含む。
As described hereinabove and as shown in the appended examples, even cells that are difficult to transduce, such as lymphoma cell lines or tumor cell lines, are transduced by the method using lentiviral vector particles of the present invention. It has been found according to the present invention to be able to.
In a preferred embodiment of the method of transducing cells of the invention, the method further comprises contacting the cell with an adjuvant, preferably a poloxamer having a molecular weight of 12.8 kDa to about 15 kDa.
The term “adjuvant” as used herein relates to a compound that increases the efficiency of lentiviral transduction. Non-limiting examples of adjuvants include, for example, poloxamers having a molecular weight of 12.8 kDa to about 15 kDa, and polybrene.
Preferably, the method of transducing cells of the invention further comprises contacting said cells with a poloxamer having a molecular weight of 12.8 kDa to about 15 kDa.

用語「ポロキサマー」は、当技術分野でよく知られており、2つのポリオキシエチレンの親水性鎖が両側に置かれた中央のポリオキシプロピレンの疎水性鎖で構成される非イオン性トリブロック共重合体をさす。ブロックコポリマーは、下式で表すことができる。
HO(CO)x(CO)z(CO)yH
(式中、zは、(CO)で表される疎水性基部が少なくとも2250Daの分子量を有するような整数である。x又はyは、約8から180又はそれ以上の整数である。)
ポロキサマーは、「プルロニック(登録商標)」又は「Synperonic(登録商標)」(BASF)の商標名でも知られている。ポリマーブロックの長さはカスタマイズすることができ、その結果、多くの異なるポロキサマーが存在する。本発明の方法に従って用いられるポロキサマーは、少なくとも12.8kDa〜約15kDaの分子量を有するポロキサマーである。上記の一般式から明らかなように、対応する分子量を有するポロキサマーは、ポロキサマーを構成する重合体ブロックの長さを変えて構成することができる。例えば、2つのポロキサマーが、ほぼ同じ分子量を有するが構造的に異なることがある。というのも、一方のポロキサマーがより多くの疎水性ブロックポリマーの繰り返しと、より少ない親水性ブロックポリマーの繰り返しとを有し、他のポロキサマーがより多い親水性ブロックポリマーの繰り返しと、より少ない疎水性ブロックポリマーの繰り返しを有することがあるからである。例えば、zは、少なくとも(各値として)43、44、45、46、47、48、49、50又は少なくとも52のように、42〜52の範囲にすることができ、そしてx+yは、少なくとも(各値として)230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340又は少なくとも350のように、220〜360の範囲にすることができる。好ましくは、zは44〜50の範囲であり、x+yは235〜266の範囲である。ブロックコポリマーの合成は精密ではないから、上記の値は正確には合成によって達成できないかもしれず、その平均値は(本明細書に記載のように)ある程度異なるであろう。好ましくは、ポロキサマーは、12.8〜約14.9kDaの分子量、約13.2〜約14.9kDaの分子量、約13.4〜約14.9kDaの分子量、より好ましくは約14.0〜約14.9kDaの分子量、約14.3〜約14.8kDaの分子量、約14.5〜約14.7kDaの分子量、及び最も好ましくは約14.6kDaの分子量を有する。当業者に理解されるように、本方法は、多数のポロキサマーを用いて行うことができる。従って、特に異なって明記しない場合は、本明細書で用いられる用語「ポロキサマー」は、用語「ポロキサマーズ」(いくつかのポロキサマーの集まりを表し、ポロキサマー混合物とも呼ばれる)と互換的に用いることができる。本明細書で概説したように、ポロキサマーの合成は精密ではなく、様々な分子量のポロキサマー混合物を生じる。従って、本明細書中で使用されるポロキサマー(ズ)の分子量に関連する用語「平均」は、全て同一の組成を有するポロキサマーを、従って同一の分子量を有するポロキサマーを製造する技術能力がない結果として用いられる。従って、当技術分野の方法に従って製造されるポロキサマーは、各々がその分子量に関して多様性を有するポロキサマーの混合物として存在し、しかしその混合物は全体として本明細書で特定された平均された分子量を有する。当業者は、本発明の方法で用いることができるポロキサマーを得る立場にいる。例えば、BASF社とシグマアルドリッチ社は、本明細書で記載されるように、ポロキサマーを提供している。分子量を測定する方法は、当技術分野でよく知られており、化学の標準的な教科書に記載されている。実験的に高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)をポロキサマーの分子量を測定するために用いることができる。
The term “poloxamer” is well known in the art and is a nonionic triblock copolymer composed of a central polyoxypropylene hydrophobic chain flanked by two polyoxyethylene hydrophilic chains. Refers to a polymer. The block copolymer can be represented by the following formula:
HO (C 2 H 4 O) x (C 3 H 6 O) z (C 2 H 4 O) yH
(Wherein z is an integer such that the hydrophobic group represented by (C 3 H 6 O) has a molecular weight of at least 2250 Da. X or y is an integer of about 8 to 180 or more. .)
Poloxamers are also known under the trade names “Pluronic®” or “Synperonic®” (BASF). The length of the polymer block can be customized, so that there are many different poloxamers. The poloxamer used according to the method of the present invention is a poloxamer having a molecular weight of at least 12.8 kDa to about 15 kDa. As is apparent from the above general formula, the poloxamer having the corresponding molecular weight can be constituted by changing the length of the polymer block constituting the poloxamer. For example, two poloxamers can have approximately the same molecular weight but structurally different. Because one poloxamer has more hydrophobic block polymer repeats and fewer hydrophilic block polymer repeats, the other poloxamer has more hydrophilic block polymer repeats and less hydrophobic This is because the block polymer may have repetition. For example, z can range from 42 to 52, such as at least (as each value) 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 or at least 52, and x + y is at least ( Each value can be in the range of 220-360, such as 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340 or at least 350. Preferably, z is in the range of 44-50 and x + y is in the range of 235-266. Since the synthesis of block copolymers is not precise, the above values may not be accurately achieved by synthesis, and their average values will vary somewhat (as described herein). Preferably, the poloxamer has a molecular weight of 12.8 to about 14.9 kDa, a molecular weight of about 13.2 to about 14.9 kDa, a molecular weight of about 13.4 to about 14.9 kDa, more preferably about 14.0 to about It has a molecular weight of 14.9 kDa, a molecular weight of about 14.3 to about 14.8 kDa, a molecular weight of about 14.5 to about 14.7 kDa, and most preferably a molecular weight of about 14.6 kDa. As will be appreciated by those skilled in the art, the method can be performed using a number of poloxamers. Thus, unless otherwise specified, the term “poloxamer” as used herein may be used interchangeably with the term “poloxamers” (representing a collection of poloxamers, also referred to as a poloxamer mixture). As outlined herein, the synthesis of poloxamers is not precise and results in poloxamer mixtures of various molecular weights. Thus, as used herein, the term “average” related to the molecular weight of poloxamer (s) is a result of the lack of technical ability to produce poloxamers that all have the same composition, and thus the same molecular weight. Used. Accordingly, poloxamers produced according to methods in the art exist as a mixture of poloxamers, each having diversity with respect to its molecular weight, but the mixture as a whole has the average molecular weight specified herein. Those skilled in the art are in a position to obtain poloxamers that can be used in the methods of the invention. For example, BASF and Sigma-Aldrich provide poloxamers as described herein. Methods for measuring molecular weight are well known in the art and are described in standard textbooks on chemistry. Experimentally high pressure liquid chromatography (HPLC) can be used to determine the molecular weight of the poloxamer.

レンチウイルスベクター粒子及びアジュバント、好ましくはポロキサマーは、両方の化合物が形質導入を可能にするように同時に標的細胞と接触する限り、同時に、例えば混合物として、又は連続的に、標的細胞に加えることができる。好ましくは、標的細胞、レンチウイルスベクター粒子及びアジュバント(ポロキサマー)は、少なくとも5時間、例えば少なくとも6時間、少なくとも7時間、少なくとも8時間、より好ましくは9時間、少なくとも10時間、少なくとも11時間、最も好ましくは少なくとも12時間、接触させる。また、想定されるのは、より長い時間、例えば少なくとも13時間、少なくとも14時間、少なくとも15時間、少なくとも16時間、又は少なくとも24時間である。好ましいのは、レンチウイルスベクター粒子及びアジュバント、好ましくはポロキサマーの同時添加である。   Lentiviral vector particles and an adjuvant, preferably poloxamer, can be added to the target cells at the same time, eg, as a mixture or sequentially, so long as both compounds are in contact with the target cells at the same time to allow transduction. . Preferably, the target cells, lentiviral vector particles and adjuvant (poloxamer) are at least 5 hours, such as at least 6 hours, at least 7 hours, at least 8 hours, more preferably 9 hours, at least 10 hours, at least 11 hours, most preferably Is in contact for at least 12 hours. Also envisioned are longer times, eg, at least 13 hours, at least 14 hours, at least 15 hours, at least 16 hours, or at least 24 hours. Preference is given to the simultaneous addition of lentiviral vector particles and an adjuvant, preferably poloxamer.

本明細書において上記されたポロキサマーの使用は、本質的に標的細胞の生存能力に影響を与えることなく、付着した懸濁した標的細胞におけるレトロウイルスベクターの形質導入率を顕著に高めることが、以前(WO2013/127964)、見出されている。簡単に言えば、レンチウイルスベクターを用いた場合、「Synperonic(登録商標)F108」(HO−[CHCHO]x−[CHO]z−[CHCHO]y(x+y=265.45及びz=50.34(Kabanov, A., Zhu, J. & Alakhov, V. Adv. Genet. 53, 231-261(2005));平均分子量:14.6kDa)と呼ばれるポロキサマーが、当技術分野の水準の形質導入増強剤ポリブレン(1,5−ジメチル−1,5−ジアザウンデカメチルポリメトブロミド)より100倍高い濃度であっても、ポリブレンより低い細胞毒性を示し、高い形質転換効率を示した(HEK293T細胞)。最も驚くべきことには、使用したポロキサマーの形質導入向上効果は、特定の細胞型に限定されなかった。多くの確立された腫瘍細胞株は感染させるのが困難であったが、Synperonic(登録商標)F108(265の親水性エチレンオキシド(EO)単位と50の疎水性プロピレンオキシド(PO)単位からなる14.6kDaの平均分子量;さらには以下で定義される)を用いることで、トランスフェクトが困難であったリンパ腫細胞株の感染率を大幅に増加させたことが、WO2013/127964に示されている。 The use of the poloxamer described herein above has significantly increased transduction rates of retroviral vectors in attached suspended target cells, essentially without affecting the viability of the target cells. (WO2013 / 127964), found. Briefly, when a lentiviral vector is used, “Synperonic® F108” (HO— [CH 2 CH 2 O] x— [CH 2 C 2 H 4 O] z— [CH 2 CH 2 O ] Y (x + y = 265.45 and z = 50.34 (Kabanov, A., Zhu, J. & Alakhov, V. Adv. Genet. 53, 231-261 (2005)); average molecular weight: 14.6 kDa) Poloxamer, referred to as cells that are lower than polybrene, even at a concentration 100 times higher than the state-of-the-art transduction enhancer polybrene (1,5-dimethyl-1,5-diazaundecamethyl polymethobromide) Showed toxicity and high transformation efficiency (HEK293T cells) Most surprisingly, the transfection effect of the poloxamer used was not limited to a particular cell type Many established tumor cells Stock feel Synperonic® F108 (an average molecular weight of 14.6 kDa consisting of 265 hydrophilic ethylene oxide (EO) units and 50 hydrophobic propylene oxide (PO) units), which was difficult to dye; It has been shown in WO 2013/127964 that the use of (defined) significantly increased the infection rate of lymphoma cell lines that were difficult to transfect.

本発明の方法の好ましい実施態様において、ポロキサマーは、式:
HO−[CHCHO]x−[CHO]z−[CHCHO]y
(式中、x+y=265.45、及びz=50.34(平均値(Synperonic(登録商標)F108)))
を有するか、又はポロキサマーは、式:
HO−[CHCHO]x−[CHO]z−[CHCHO]y
(式中、x+y=236.36、及びz=44.83(平均値(F98)))
を有する。
In a preferred embodiment of the method of the invention, the poloxamer has the formula:
HO- [CH 2 CH 2 O] x- [CH 2 C 2 H 4 O] z- [CH 2 CH 2 O] y
(Where x + y = 265.45, and z = 50.34 (mean value (Synperonic® F108)))
Or the poloxamer has the formula:
HO- [CH 2 CH 2 O] x- [CH 2 C 2 H 4 O] z- [CH 2 CH 2 O] y
(Wherein, x + y = 236.36 and z = 44.83 (average value (F98)))
Have

1つ目の式のポロキサマーは、Synperonic(登録商標)F108として当技術分野で知られており、約265の親水性エチレンオキシド(EO)単位と約50の疎水性プロピレンオキシド(PO)単位からなる14.6kDaの平均分子量を有する白色顆粒として合成される。ブロックコポリマーは、アルカリ性触媒の存在下、POモノマーとEOモノマーを連続して添加することで合成される。この合成は、POブロックの重合で開始され、続いてPOブロックの両端にEO鎖が延ばされる。ブロックコポリマーの合成は精密ではないために、x+yとzの繰り返しは平均値として示される。従って、及び用語「平均値」に関して、Synperonic(登録商標)F108の上記の定義は、前記の中央値からはずれるポロキサマーをも含み、すなわち平均(平均値)から標準偏差内に入るポロキサマーを含む。この比率によって、水又はリン酸緩衝液中で特に問題のない溶解性が与えられる(Kabanov, A., Zhu, J. & Alakhov, V. Adv. Genet. 53, 231-261(2005))。水溶液中では、ユニマーと呼ばれる単一のポロキサマー分子が、POコアとEOシェルを有するミセルとして自己集合することが記載されている。本明細書で定義された範囲内の分子量を有する例示的なポロキサマーとしてのSynperonic(登録商標)F108は、標的細胞での、特にトランスフェクトが困難であることが知られている標的細胞での形質導入効果の強力な増加剤として作用することがWO2013/127964に示されている。   The first formula, poloxamer, is known in the art as Synperonic® F108 and consists of about 265 hydrophilic ethylene oxide (EO) units and about 50 hydrophobic propylene oxide (PO) units. Synthesized as white granules having an average molecular weight of .6 kDa. The block copolymer is synthesized by continuously adding PO monomer and EO monomer in the presence of an alkaline catalyst. This synthesis begins with polymerization of the PO block, followed by extension of the EO chain at both ends of the PO block. Since the synthesis of the block copolymer is not precise, the repetition of x + y and z is shown as an average value. Thus, and with respect to the term “mean value”, the above definition of Synperonic® F108 also includes poloxamers that deviate from the median, ie, poloxamers that fall within the standard deviation from the mean (mean value). This ratio gives a particularly satisfactory solubility in water or phosphate buffer (Kabanov, A., Zhu, J. & Alakhov, V. Adv. Genet. 53, 231-261 (2005)). In aqueous solution, it is described that a single poloxamer molecule called a unimer self-assembles as micelles with a PO core and an EO shell. Synperonic® F108 as an exemplary poloxamer having a molecular weight within the range defined herein is a trait in target cells, particularly in target cells that are known to be difficult to transfect. It is shown in WO2013 / 127964 that it acts as a powerful increaser of the introduction effect.

2つ目の式のポロキサマーは、F98(Kabanov, A et al. Advances in Genetics. 2005; 53: 231-261)として当技術分野で知られており、Synperonic(登録商標)F108として、本発明に従って好ましく用いられる。Synperonic(登録商標)F108に与えられた用語「平均値」に関する定義は、F98にも適用される。
本発明の方法の好ましい実施態様において、前記ポロキサマーは、約50〜5000μg/mlの濃度で提供される。
本明細書で規定された用語「約」は、必要な変更を加えて実施態様に適用される。
A poloxamer of the second formula is known in the art as F98 (Kabanov, A et al. Advances in Genetics. 2005; 53: 231-261) and as Synperonic® F108 according to the present invention. Preferably used. The definition for the term “mean value” given to Synperonic® F108 also applies to F98.
In a preferred embodiment of the method of the present invention, the poloxamer is provided at a concentration of about 50-5000 μg / ml.
The term “about” as defined herein applies to the embodiments mutatis mutandis.

特に好ましいのは、約100〜4000μg/mlの濃度であり、より好ましくは約200〜3000μg/ml、さらにより好ましくは約300〜2000μg/ml、さらにより好ましくは約400〜1500μg/ml、及び最も好ましくは約450〜1250μg/mlの濃度である。また、好ましいのは、約600〜1000μg/ml、700〜1000μg/ml、800〜1000μg/ml、900〜1000μg/mlの濃度である。後者の濃度では、本明細書で規定されるポロキサマーは、水又はリン酸緩衝液中で希釈した場合、液体状態である。当業者に理解されるように、液体ポロキサマーで細胞に形質導入することは、例えば、より簡便なピペッティング等の便利な取り扱いが可能になるため、実用的により便利になりうる。
本発明のこの方法に従って、ポロキサマーは、好ましくは、水、リン酸緩衝液、又は直接、細胞培養培地に溶解される。ポロキサマーは、例えば、水又はリン酸緩衝液中に溶解させて、所定の使用濃度に希釈することができる100mg/mlのストック溶液を得ることができる。200mg/ml以上の濃度のポロキサマー溶液はゲル状である。200mg/ml以下の濃度ではポロキサマー溶液は、液体状態である。好ましくは、濃度は、ポロキサマーが液体状態で提供される程度のものである。
Particularly preferred is a concentration of about 100-4000 μg / ml, more preferably about 200-3000 μg / ml, even more preferably about 300-2000 μg / ml, even more preferably about 400-1500 μg / ml, and most The concentration is preferably about 450 to 1250 μg / ml. Also preferred are concentrations of about 600-1000 μg / ml, 700-1000 μg / ml, 800-1000 μg / ml, 900-1000 μg / ml. At the latter concentration, the poloxamer as defined herein is in the liquid state when diluted in water or phosphate buffer. As will be appreciated by those skilled in the art, transducing cells with liquid poloxamers can be more practical and more convenient because, for example, convenient handling such as simpler pipetting is possible.
According to this method of the invention, the poloxamer is preferably dissolved in water, phosphate buffer, or directly in cell culture medium. Poloxamers can be dissolved, for example, in water or phosphate buffer to obtain a 100 mg / ml stock solution that can be diluted to a predetermined working concentration. A poloxamer solution having a concentration of 200 mg / ml or more is in a gel form. At a concentration of 200 mg / ml or less, the poloxamer solution is in a liquid state. Preferably, the concentration is such that the poloxamer is provided in a liquid state.

本発明の方法のさらに好ましい実施態様において、標的細胞は、さらにポリカチオン性ポリマー又はポリカチオン性ペプチドの群から選択される1つ又はそれ以上のポリカチオン性物質と接触させる。
本発明において、「ポリカチオン性ポリマー」は、繰り返し単位が正電荷を有し、前記繰り返し単位の正電荷がプロトン化された窒素部分に起因する荷電したポリマーをさす。例えば、ポリエチレンイミン(PEI)で正に帯電した基は、イミン基である。ポリカチオン性ポリマーの他の非限定的な例は、ポリブレン物質(1,5−ジメチル−1,5−ジアザウンデカメチレンポリメトブロミド、ヘキサジメトリンブロミド)である。
用語「ポリカチオン性ペプチド」は、正に荷電したペプチドをさす。例えば、ポリ−L−リジンは、(C12O)n(式中、本発明に従って、nは少なくとも2、例えば少なくとも20、好ましくは200と500の間、より好ましくは500と2500の間であってよいが、これらに限定されない。)の分子式を有するホモポリマーポリカチオン性ペプチドである。
In a further preferred embodiment of the method of the invention, the target cell is further contacted with one or more polycationic substances selected from the group of polycationic polymers or polycationic peptides.
In the present invention, the “polycationic polymer” refers to a charged polymer in which the repeating unit has a positive charge, and the positive charge of the repeating unit originates from a protonated nitrogen moiety. For example, a group that is positively charged with polyethyleneimine (PEI) is an imine group. Other non-limiting examples of polycationic polymers are polybrene materials (1,5-dimethyl-1,5-diazaundecamethylene polymethobromide, hexadimethrine bromide).
The term “polycationic peptide” refers to a positively charged peptide. For example, poly -L- lysine, (C 6 H 12 N 2 O) n ( where, according to the present invention, n at least 2, such as at least 20, preferably 200 and 500, more preferably between 500 and 2500 A homopolymer polycationic peptide having a molecular formula of (but not limited to).

本発明の細胞に形質導入する方法のさらに好ましい実施態様において、前記方法は、標的細胞の前記アジュバントとの接触の前に、接触と同時に、又は接触の後に、偽型レンチウイルスベクター粒子を前記細胞とスピノキュレーションさせるさらなる工程を含む。
本発明の細胞を形質導入する方法のさらにより好ましい実施態様において、前記方法は、標的細胞の前記ポロキサマーとの接触の前に、接触と同時に、又は接触の後に、偽型レンチウイルスベクター粒子を前記細胞とスピノキュレーションさせるさらなる工程を含む。
用語「スピノキュレーション」は、当技術分野でよく知られており、ウイルス粒子の細胞への取り込みのためにごく近く接触することを確実にするための、レンチウイルスベクター粒子との標的細胞の遠心力利用接種に関する。スピノキュレーションのプロトコールは当技術分野でよく知られており、例えば、Millingtonら, 2009[44]にレンチウイルスベクターについて記載されている。スピノキュレーション工程は、標的細胞の前記アジュバント、好ましくは前記ポロキサマーとの接触の前に、接触と同時に、又は接触の後に行われる。好ましくは、スピノキュレーション工程は、標的細胞をアジュバント、好ましくはポロキサマーと接触させた後に行われる。
スピノキュレーション工程は、実施例5に示されるように、本発明の方法で達成される形質導入率を、特にトランスフェクトが困難な細胞で、さらに増加させる。
In a further preferred embodiment of the method of transducing cells of the invention, said method comprises introducing pseudotyped lentiviral vector particles into said cells before, simultaneously with or after contacting the target cells with said adjuvant. And a further step of spinoculating.
In an even more preferred embodiment of the method of transducing cells of the present invention, said method comprises the step of: It includes the additional step of spinoculating with the cell.
The term “spinoculation” is well known in the art, and centrifugation of target cells with lentiviral vector particles to ensure close contact for viral particle uptake into cells. About force use inoculation. Spinoculation protocols are well known in the art and are described, for example, for lentiviral vectors in Millington et al., 2009 [44]. The spinoculation step is performed before, simultaneously with, or after contacting the target cells with the adjuvant, preferably the poloxamer. Preferably, the spinoculation step is performed after contacting the target cells with an adjuvant, preferably a poloxamer.
The spinoculation step further increases the transduction rate achieved with the methods of the invention, as shown in Example 5, especially in cells that are difficult to transfect.

本発明の細胞に形質導入する方法のさらに好ましい実施態様において、形質導入される細胞が、腫瘍細胞、リンパ系細胞、上皮細胞、神経細胞及び幹細胞からなる群から選択されるか、並びに/又は、好ましくは、形質導入される細胞が、異種細胞集団の一部である。
本発明における用語「腫瘍細胞」は、当技術分野でよく知られており、良性、前悪性又は悪性の腫瘍の形成に関与する腫瘍細胞をさす。悪性である腫瘍細胞は、一般に癌細胞と呼ばれ、転移し、又は隣接組織に拡散する能力を有しうる。好ましい腫瘍細胞は、例えば、膵臓腫瘍細胞(例えば、AsPC−1及びPANC−1細胞等)、リンパ腫細胞株(例えば、KARPAS−299、SUDHL−1、SUP−M2及びSR−786細胞等)、及び乳癌細胞(例えば、MCF7、MDA−MB−361及びT47d細胞等)である。
用語「リンパ系細胞」は、リンパ球の生成に関与している細胞及びリンパ球自体をさす。用語「リンパ球」は、当技術分野でよく知られているように、小リンパ球(Bリンパ球、Tリンパ球、形質細胞)及びナチュラルキラー細胞をさす。リンパ球系細胞はさらに、例えば、リンパ球系樹状細胞、及びプロリンパ球、リンパ芽球、リンパ球系共通前駆細胞等のリンパ球前駆細胞を含む。
In a further preferred embodiment of the method for transducing cells of the invention, the cells to be transduced are selected from the group consisting of tumor cells, lymphoid cells, epithelial cells, neural cells and stem cells, and / or Preferably, the transduced cells are part of a heterogeneous cell population.
The term “tumor cell” in the present invention is well known in the art and refers to a tumor cell involved in the formation of benign, pre-malignant or malignant tumors. Tumor cells that are malignant are commonly referred to as cancer cells and may have the ability to metastasize or spread to adjacent tissues. Preferred tumor cells include, for example, pancreatic tumor cells (eg, AsPC-1 and PANC-1 cells), lymphoma cell lines (eg, KARPAS-299, SUDHL-1, SUP-M2, and SR-786 cells), and Breast cancer cells (for example, MCF7, MDA-MB-361, T47d cells, etc.).
The term “lymphoid cell” refers to cells involved in the production of lymphocytes and the lymphocytes themselves. The term “lymphocyte” refers to small lymphocytes (B lymphocytes, T lymphocytes, plasma cells) and natural killer cells, as is well known in the art. Lymphocyte cells further include, for example, lymphocyte dendritic cells and lymphocyte progenitor cells such as prolymphocytes, lymphoblasts, and lymphocyte common progenitor cells.

用語「上皮細胞」は、当技術分野でよく知られている。上皮細胞は、体全体に空洞や構造体の表面の一面をおおい、また多くの腺を形成する。上皮組織は、単純な上皮(1細胞の厚さ)と重層化された上皮(いくつかの細胞層)に分類することができる。上皮細胞はさらに、それらの形態によって、扁平上皮細胞、立方上皮細胞、柱状上皮細胞及び多列上皮細胞に分類される。例えば、ヒトの胃と腸は上皮細胞で一面をおおわれている。さらに、上皮細胞株は、乳癌細胞(例えば、MCF7、MDA−MB−361及びT47D細胞等)又は細胞株HEK293Tの細胞も含む。
「神経細胞」は、当技術分野でよく知られており、電気的に興奮性であり、電気的及び化学的なシグナリングによって情報を送信する細胞である。例えば、感覚ニューロン、運動ニューロン等の様々な特殊化した神経細胞が存在する。例えば、バスケット細胞、ベッツ細胞、中型有棘神経細胞、プルキンエ細胞、錐体細胞、レンショウ細胞、顆粒細胞、又は前角細胞は、本発明に従って標的細胞として用いることができる。「神経腫瘍細胞」は、神経起源の腫瘍細胞であり、例えば神経膠腫、髄芽腫、星細胞腫、及び神経系統由来の他の癌がある。神経膠腫細胞株(例えば、U87及びLN18等)は、本発明の方法に用いることができる。
The term “epithelial cell” is well known in the art. Epithelial cells cover the entire surface of cavities and structures throughout the body and form many glands. Epithelial tissues can be classified into simple epithelium (1 cell thickness) and stratified epithelium (several cell layers). Epithelial cells are further classified into squamous, cubic, columnar and multi-row epithelial cells according to their morphology. For example, the human stomach and intestines are covered with epithelial cells. In addition, epithelial cell lines also include breast cancer cells (eg, MCF7, MDA-MB-361 and T47D cells) or cells of the cell line HEK293T.
A “neural cell” is well known in the art and is a cell that is electrically excitable and transmits information by electrical and chemical signaling. For example, there are various specialized nerve cells such as sensory neurons and motor neurons. For example, basket cells, Betz cells, medium spiny neurons, Purkinje cells, cone cells, Renshaw cells, granule cells, or anterior horn cells can be used as target cells according to the present invention. A “neural tumor cell” is a tumor cell of neural origin, such as glioma, medulloblastoma, astrocytoma, and other cancers from the nervous system. Glioma cell lines (eg, U87 and LN18) can be used in the methods of the present invention.

用語「幹細胞」は、当技術分野でよく知られており、本明細書に詳述されている。本発明の方法に従って用いられる好ましい幹細胞は、例えば、胚性幹細胞、誘導多能性幹細胞、造血幹細胞、がん幹細胞である。
これらの細胞型の全ては、典型的にトランスフェクト又は形質導入することが困難と考えられているが、今や、本発明の方法に基づいて、より効率的に形質導入することができる。
付加的な、又は好ましい実施態様において、形質導入される細胞は、不均質な細胞集団、すなわち異なる種類の細胞を含む細胞集団(本明細書では「混合集団」とも呼ぶ)の一部である。添付の実施例に示されるように、特に実施例4及び6において、形質導入が、細胞膜結合ドメインが結合し得る標的分子を有する細胞で、明確に高められる。そのような標的分子を有する細胞と有さない細胞を含む混合細胞集団では、形質導入の平衡が前記標的分子を有する細胞に向けてシフトされる。従って、競合する非標的細胞の存在下ですら、それらの標的細胞に対する再標的化されたレンチウイルス粒子の相対的な特異性が得られることが、本明細書に示されている。
The term “stem cell” is well known in the art and is described in detail herein. Preferred stem cells used according to the method of the present invention are, for example, embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells, hematopoietic stem cells, cancer stem cells.
All of these cell types are typically considered difficult to transfect or transduce, but can now be transduced more efficiently based on the methods of the present invention.
In additional or preferred embodiments, the transduced cells are part of a heterogeneous cell population, ie, a cell population comprising different types of cells (also referred to herein as a “mixed population”). As shown in the appended examples, in particular in Examples 4 and 6, transduction is clearly enhanced in cells with target molecules to which the cell membrane binding domain can bind. In mixed cell populations containing cells with and without such target molecules, the transduction equilibrium is shifted towards the cells with the target molecule. Thus, it has been shown herein that even in the presence of competing non-target cells, the relative specificity of the retargeted lentiviral particles for those target cells can be obtained.

さらに、本発明は、さらに
(a)(i)本発明の核酸分子;若しくは
(a)(ii)本発明の核酸分子、及び細胞膜結合ドメインを含む若しくはからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gをコードする核酸配列を含む若しくはからなる核酸分子;
並びに/又は
(b)(i)本発明のベクター;若しくは
(b)(ii)本発明のベクター、及び細胞膜結合ドメインを含む若しくはからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gをコードする核酸配列を含む若しくはからなる核酸分子を含むベクター;
並びに/又は
(c)(i)本発明の宿主細胞;若しくは
(c)(ii)本発明の宿主細胞、及び細胞膜結合ドメインを含む若しくはからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gをコードする核酸配列を含む若しくはからなる核酸分子を含むベクターを含む宿主細胞;
並びに/又は
(d)(i)本発明のポリペプチド;若しくは
(d)(ii)本発明のポリペプチド、及び細胞膜結合ドメインを含む若しくはからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−G;
並びに/又は
(e)本発明の偽型レンチウイルスベクター粒子;
並びに、必要に応じて、使用説明書
を含むキットに関する。
Furthermore, the present invention is not linked to a (poly) peptide further comprising (a) (i) a nucleic acid molecule of the present invention; or (a) (ii) a nucleic acid molecule of the present invention and a cell membrane binding domain. A nucleic acid molecule comprising or consisting of a nucleic acid sequence encoding VSV-G;
And / or (b) (i) a vector of the invention; or (b) (ii) a vector of the invention and VSV-G not linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain A vector comprising a nucleic acid molecule comprising or consisting of a nucleic acid sequence;
And / or (c) (i) a host cell of the invention; or (c) (ii) a host cell of the invention and a VSV-G not linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain. A host cell comprising a vector comprising a nucleic acid molecule comprising or consisting of the encoding nucleic acid sequence;
And / or (d) (i) a polypeptide of the present invention; or (d) (ii) a polypeptide of the present invention and a VSV-G not linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain;
And / or (e) pseudotyped lentiviral vector particles of the present invention;
In addition, the present invention relates to a kit containing instructions for use as necessary.

キットの様々な成分は、1つ又はそれ以上のバイアル等の1つ又はそれ以上の容器中に包装されてもよい。バイアルは、前記成分に加えて、保存のために防腐剤又は緩衝剤を、維持及び保管のために媒体、例えば、特にES細胞培地、DMEM、MEM、HBSS、PBS、HEPES、ハイグロマイシン、ピューロマイシン、ペニシリン−ストレプトマイシン溶液、ゲンタマイシンを含んでもよい。有利には、キットは、当業者が例えば、本発明の種々の実施態様を簡便に実施できるようにする、前記成分の使用についての説明書を含む。前記成分のいずれかは、実験のセッティングで用いてもよい。   The various components of the kit may be packaged in one or more containers, such as one or more vials. Vials contain, in addition to the above components, preservatives or buffers for storage, media for maintenance and storage, such as ES cell medium, DMEM, MEM, HBSS, PBS, HEPES, hygromycin, puromycin, among others. , Penicillin-streptomycin solution, gentamicin. Advantageously, the kit includes instructions for the use of said components that allow one of ordinary skill in the art, for example, to conveniently carry out the various embodiments of the invention. Any of the above components may be used in an experimental setting.

本発明の核酸分子、本発明のベクター、本発明の宿主細胞、本発明のポリペプチド、又は本発明の偽型レンチウイルスベクター粒子に関する、本明細書で記載した定義及び好ましい実施態様は、本発明のキットの成分に準用される。例えば、本発明の偽型レンチウイルスベクター粒子は、本明細書で記載したように、ポロキサマーと組み合わせることができる。別の例を挙げれば、本発明のVSV−Gの融合タンパク質と細胞膜結合性ドメインに連結されていないVSV−Gとの好ましい比率は、オプション(a)(ii)に従って、キットの成分の比率に等しく適用される。従って、特に好ましくは、前記キットに、VSV−Gの合計量の33%の量の本発明の核酸物質、及びVSV−Gの合計量の67%の量の細胞膜結合ドメインを含む又はからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gをコードする核酸配列が含まれる。   The definitions and preferred embodiments described herein relating to a nucleic acid molecule of the invention, a vector of the invention, a host cell of the invention, a polypeptide of the invention, or a pseudotyped lentiviral vector particle of the invention It is applied mutatis mutandis to the components of the kit. For example, pseudotyped lentiviral vector particles of the present invention can be combined with poloxamers as described herein. As another example, the preferred ratio of the fusion protein of the VSV-G of the present invention to the VSV-G not linked to the cell membrane binding domain is the ratio of the components of the kit according to options (a) (ii). Applies equally. Thus, particularly preferably, the kit comprises or consists of a nucleic acid substance according to the invention in an amount of 33% of the total amount of VSV-G and an amount of cell membrane binding domain of 67% of the total amount of VSV-G ( Nucleic acid sequences encoding VSV-G not linked to a poly) peptide are included.

別段の定義がない限り、本明細書中で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術における当業者によって理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合は、定義を含んでいる特許明細書が優先する。
本明細書中、特に請求項中で特徴付けられた実施態様に関しては、従属請求項に記述された各々の実施態様は、その従属クレームが従属している(独立又は従属している)各々の請求項の各々の実施態様と組み合わされることが意図されている。例えば、独立請求項1が3つの選択肢A、BとCを列挙し、従属請求項2が選択肢D、EとFを列挙し、請求項1及び請求項2に従属する請求項3が選択肢G、HとIを列挙している場合、特に異なって記述されていなければ、本明細書には、A,D,G;A,D,H;A,D,I;A,E,G;A,E,H;A,E,I;A,F,G;A,F,H;A,F,I;B,D,G;B,D,H;B,D,I;B,E,G;B,E,H;B,E,I;B,F,G;B,F,H;B,F,I;C,D,G;C,D,H;C,D,I;C,E,G;C,E,H;C,E,I;C,F,G;C,F,H;C,F,Iの組み合わせに対応する実施態様が開示されていると理解されるべきである。
Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In case of conflict, the patent specification, including definitions, will control.
In this specification, and in particular with regard to the embodiments characterized in the claims, each embodiment described in a dependent claim shall have each dependent claim on which that dependent claim is dependent (independent or dependent). It is intended to be combined with each embodiment of the claims. For example, independent claim 1 lists three options A, B and C, dependent claim 2 lists options D, E and F, and claim 3 which is dependent on claims 1 and 2 has option G. , H and I, unless specifically stated otherwise, this specification includes A, D, G; A, D, H; A, D, I; A, E, G; A, E, H; A, E, I; A, F, G; A, F, H; A, F, I; B, D, G; B, D, H; B, D, I; E, G; B, E, H; B, E, I; B, F, G; B, F, H; B, F, I; C, D, G; C, D, H; C, D, I, C, E, G; C, E, H; C, E, I; C, F, G; C, F, H; Should be understood.

同様に、独立請求項及び/又は従属請求項が選択肢を列挙していない場合でも、従属請求項が先行する複数の請求項に従属していれば、それによって保護される主題の任意の組み合わせが明示的に開示されていると考えられることが理解される。例えば、独立請求項1があり、従属請求項2が請求項1に従属し、従属請求項3が請求項1と2の両方に従属している場合、請求項3と請求項1の主題の組み合わせは、請求項3、請求項2及び請求項1の主題の組み合わせと同様に、明確かつ明白に開示されていることになる。さらに、従属請求項4が請求項1〜3のいずれかに従属して存在している場合、請求項4と請求項1の主題の組み合わせ、請求項4、請求項2及び請求項1の主題の組み合わせ、請求項4、請求項3及び請求項1の主題の組み合わせ、並びに請求項4、請求項3、請求項2及び請求項1の主題の組み合わせが明確かつ明白に開示されていることになる。
上記の考慮すべき事項は、添付されているすべての請求項に準用される。
Similarly, any combination of subject matter protected by an independent claim and / or dependent claim, if the dependent claim is dependent on preceding claims, does not enumerate options. It is understood that it is considered explicitly disclosed. For example, if there is independent claim 1, dependent claim 2 is dependent on claim 1 and dependent claim 3 is dependent on both claims 1 and 2, the subject matter of claims 3 and 1 Combinations will be disclosed clearly and clearly, as well as combinations of subject matter of claims 3, 2 and 1. Further, if the dependent claim 4 is subordinate to any of claims 1 to 3, the subject matter of claim 4 and claim 1, the subject matter of claim 4, claim 2 and claim 1 The combination of the subject matter of claim 4, claim 3 and claim 1 and the combination of claim 4, claim 3, claim 2 and claim 1 are clearly and clearly disclosed. Become.
The above considerations apply mutatis mutandis to all appended claims.

scFv−VSV−G融合体を含むレンチウイルス粒子の設計及び製造を示す図である。VSV−Gプラスミドが、野生型(wt)及びscFvを添加したレンチウイルスの製造のために使用された。CD30又はEGFRの特異性を得るために、いずれかの抗原に対するscFv抗体フラグメントは、シグナル配列(SS)とVSV−Gのタンパク質配列の間でクローニングされた。検出の目的のために、HisタグをN末端に融合させた。[略語]VSV−G:水疱性口内炎ウイルスのエンベロープ糖タンパク質G。His6:6個のヒスチジン残基からなHisタグ。V/V:可変重鎖/可変軽鎖。FIG. 2 shows the design and production of lentiviral particles containing scFv-VSV-G fusion. The VSV-G plasmid was used for the production of lentivirus supplemented with wild type (wt) and scFv. In order to obtain CD30 or EGFR specificity, scFv antibody fragments against either antigen were cloned between the signal sequence (SS) and the protein sequence of VSV-G. For detection purposes, a His tag was fused to the N-terminus. [Abbreviation] VSV-G: Envelope glycoprotein G of vesicular stomatitis virus. His6: His tag consisting of 6 histidine residues. V H / V L : variable heavy chain / variable light chain. 異なる比率のscFv−αEGFR添加レンチウイルス粒子を有するEGFRHEK293T細胞の形質導入を示す図である。(a)異なる比率のwt−VSV−G及びscFv−αEGFR−VSV−Gをコードするパッケージングプラスミドを用いて製造された、6個の異なるcopGFPコードレンチウイルス粒子の収率。(b)Hisタグ(84kDa)による、抗体で再標的化されたレンチウイルス粒子(33%scFv−αEGFR−VSV−G,右レーン)の免疫ブロットアッセイ。参考として100%wt−VSV−Gレンチウイルス粒子(左レーン)とレンチウイルスp24コアタンパク質(24kDa)が提供された。(c)HEK293T細胞の表面上のEGFR発現のFACS分析。FIG. 6 shows transduction of EGFR + HEK293T cells with different ratios of scFv-αEGFR added lentiviral particles. (A) Yields of 6 different copGFP-encoded lentiviral particles produced using packaging plasmids encoding different ratios of wt-VSV-G and scFv-αEGFR-VSV-G. (B) Immunoblot assay of antibody retargeted lentiviral particles (33% scFv-αEGFR-VSV-G, right lane) with His tag (84 kDa). For reference, 100% wt-VSV-G lentiviral particles (left lane) and lentiviral p24 core protein (24 kDa) were provided. (C) FACS analysis of EGFR expression on the surface of HEK293T cells. 異なる比率のscFv−αEGFR添加レンチウイルス粒子を有するEGFRHEK293T細胞の形質導入を示す図である。(d)MOI1(MFI:平均蛍光強度)で((a)のような)異なる比率のscFv添加レンチウイルス粒子で形質導入されたHEK293T細胞におけるGFP発現のFACS分析。(e)(d)で記載された、実行されたHEK293T細胞における形質導入実験の統計的定量化(3回の異なる実験,平均±SD,* t検定でp<0.05)。FIG. 6 shows transduction of EGFR + HEK293T cells with different ratios of scFv-αEGFR added lentiviral particles. (D) FACS analysis of GFP expression in HEK293T cells transduced with different ratios of scFv-loaded lentiviral particles (as in (a)) at MOI1 (MFI: mean fluorescence intensity). (E) Statistical quantification of performed transduction experiments in HEK293T cells described in (d) (3 different experiments, mean ± SD, p <0.05 with t test). 抗体で再標的化されたレンチウイルスの形質導入に影響を与えるファクターを示す図である。(a)T47D(EGFR)とZR75(EGFR)細胞の表面上のEGFR発現のFACS分析。(b+c)異なる比率タイプのcopGFPコードscFv付加レンチウイルス粒子でのMOI1でのT47D(b)とZR75(c)細胞の形質導入後のGFP発現の定量。(d)scFv抗体フラグメントとVSV−Gの間の融合リンカーを保有するか、又はそのような融合リンカーを保有していないwt及びscFv−αEGFR付加レンチウイルス粒子(MOI1)で培養したT47D細胞における形質導入実験の定量(3回の異なる実験,平均±SD,* t検定でp<0.05)。FIG. 5 shows factors affecting transduction of lentivirus retargeted with antibodies. (A) FACS analysis of EGFR expression on the surface of T47D (EGFR + ) and ZR75 (EGFR ) cells. (B + c) Quantification of GFP expression after transduction of T47D (b) and ZR75 (c) cells at MOI1 with different ratio types of copGFP-encoded scFv-added lentiviral particles. (D) Traits in T47D cells cultured with wt and scFv-αEGFR added lentiviral particles (MOI1) carrying a fusion linker between the scFv antibody fragment and VSV-G or not carrying such a fusion linker Quantification of introductory experiments (3 different experiments, mean ± SD, p <0.05 with t test). scFv−αCD30付加レンチウイルス粒子によるCD30リンパ腫細胞の形質導入を示す図である。(a)KARPAS−299、SUP−M2、SUDHL1及びHEK293T細胞の表面上のCD30発現のFACS分析。It is a figure which shows the transduction of CD30 + lymphoma cell by scFv- (alpha) CD30 addition lentiviral particle. (A) FACS analysis of CD30 expression on the surface of KARPAS-299, SUP-M2, SUDHL1 and HEK293T cells. scFv−αCD30付加レンチウイルス粒子によるCD30リンパ腫細胞の形質導入を示す図である。(b+c)スピノキュレーションと共に、又は無しに、MOI10若しくは1のcopGFPコードレンチウイルス粒子、ポロキサマーに基づくアジュバント及びscFv−αCD30付加VSV−Gで培養された記載された細胞における形質導入実験の統計的定量化(3回の異なる実験,平均±SD,* t検定でp<0.05,** t検定でp<0.01)。It is a figure which shows the transduction of CD30 + lymphoma cell by scFv- (alpha) CD30 addition lentiviral particle. (B + c) Statistical quantification of transduction experiments in the described cells cultured with or without MOI10 or 1 copGFP-encoded lentiviral particles, poloxamer-based adjuvants and scFv-αCD30 loaded VSV-G (3 different experiments, mean ± SD, p <0.05 with t test, p <0.01 with ** t test). scFv−αCD30付加レンチウイルス粒子によるCD30リンパ腫細胞の形質導入を示す図である。(d+e)スピノキュレーションと共に、又は無しに、MOI10若しくは1のcopGFPコードレンチウイルス粒子、ポロキサマーに基づくアジュバント及びscFv−αCD30付加VSV−Gで培養された記載された細胞における形質導入実験の統計的定量化(3回の異なる実験,平均±SD,* t検定でp<0.05,** t検定でp<0.01)。It is a figure which shows the transduction of CD30 + lymphoma cell by scFv- (alpha) CD30 addition lentiviral particle. Statistical quantification of transduction experiments in the described cells cultured with MOI10 or 1 copGFP-encoded lentiviral particles, poloxamer-based adjuvants and scFv-αCD30 loaded VSV-G with or without (d + e) spinoculation (3 different experiments, mean ± SD, p <0.05 with t test, p <0.01 with ** t test). 非標的細胞の存在下での競合的形質導入アッセイにおけるScFv−VSV−G付加標的細胞の形質導入を示す図である。(a)HL60白血病細胞の表面上のCD30発現のFACS分析。(b)KARPAS−299とHL60細胞、又は(c)ZR75とT47D細胞を、同じ細胞数で混合し、(左側)wtレンチウイルス粒子で、(右側)MOI1で33%のscFv−VSV−G付加レンチウイルス粒子で、形質導入した。細胞蛍光ドットブロット(FSC対CD30又はEGFR発現)では、2つの集団を区別することができた:(b)におけるCD30HL60細胞とCD30KARPAS−299細胞、又は(c)におけるEGFRZR75細胞とEGFRT47D細胞。下側のドットブロット(GFP発現対FSC)において、ゲートされた細胞集団は、copGFP発現について分析した。グラフは、実施された3つの複製についての1つの実験を表す。FIG. 6 shows the transduction of ScFv-VSV-G added target cells in a competitive transduction assay in the presence of non-target cells. (A) FACS analysis of CD30 expression on the surface of HL60 leukemia cells. (B) KARPAS-299 and HL60 cells, or (c) ZR75 and T47D cells were mixed in the same number of cells, (left) with wt lentiviral particles, (right) with 33% scFv-VSV-G at MOI1 Transduction was performed with lentiviral particles. Cell fluorescence dot blots (FSC vs. CD30 or EGFR expression) were able to distinguish between two populations: CD30 - HL60 cells in (b) and CD30 + KARPAS-299 cells, or EGFR - ZR75 cells in (c). And EGFR + T47D cells. In the lower dot blot (GFP expression vs. FSC), the gated cell population was analyzed for copGFP expression. The graph represents one experiment for the three replicates performed.

実施例によって、本発明が説明される。   The examples illustrate the invention.

実施例1:材料と方法
細胞株
ヒト胎児腎臓HEK293T細胞は、10%ウシ胎児血清(FCS,Pan Biotech,ドイツ,アイデンバッハ)及び2mMグルタミンを補充したDMEM培地中で培養した。未分化大細胞リンパ腫細胞株KARPAS−299、SUDHL−1及びSUP−M2、及び前骨髄球性白血病細胞株HL60は、10%FCS及び2mMグルタミンを補充したRPMI1640培地中で培養した。上皮乳房腫瘍細胞株ZR75及びT47Dは、10%FCS、2mMグルタミン及び0.2U/mlウシインシュリン(Cell Application Inc.,カリフォルニア,サンディエゴ)を含むRPMI培地中で培養した。
Example 1: Materials and Methods
Cell line Human fetal kidney HEK293T cells were cultured in DMEM medium supplemented with 10% fetal calf serum (FCS, Pan Biotech, Eidenbach, Germany) and 2 mM glutamine. Undifferentiated large cell lymphoma cell lines KARPAS-299, SUDHL-1 and SUP-M2, and the promyelocytic leukemia cell line HL60 were cultured in RPMI 1640 medium supplemented with 10% FCS and 2 mM glutamine. Epithelial breast tumor cell lines ZR75 and T47D were cultured in RPMI medium containing 10% FCS, 2 mM glutamine and 0.2 U / ml bovine insulin (Cell Application Inc., San Diego, Calif.).

scFv−αCD30−/scFv−αEGFR−VSV−Gプラスミドのエンジニアリング
MfeI制限部位は、パッケージングベクターpMD2.G(例えば、Addgene.orgから入手可能)中で利用可能なVSV−G(インディアナ血清型)のSSにエラープローンPCRを介して加えた。N末端にHisタグを導入するために、scFv−αCD30及びscFv−αEGFRのcDNA(これらの配列は、例えばGeneArt(登録商標)等の供給業者から注文可能である)は、MfeI−Hisタグセンスプライマー(5'-GCGACCAATTGCCATCATCATCATCATCATGCCCAGGTCAAGCTGCAGGAGTGGACTGAACTGGCAAAG;配列番号11)、及びXhoI部位(5'-GTAATCTCGAGCCACCTCCTGAACCGCCTCCCCGTTTGATTTCCAGCTTGGTGCCACACCGAACGTGGCG;配列番号12)を係留(harbouring)し、リンカー配列の半分(柔軟なリンカー:GGGSGGGSSGGGS)を含むアンチセンスプライマーを用いて増幅した。加えた際、リンカーの他の半分は、PCR(5'-GTTATCTCGAGCGGAGGCGGTTCAAAGTTCACCATAGTTTTTCCACACAACAAAAGAAACTG(配列番号13)及び5'-GTATTACCGGTTCCTGGGTTTTTAGGAGCAAGATAGCTGAGATCCACTG(配列番号14)VSV−G内のAgel制限部位を使用する)で、VSV−GのN末端に結合した。両生成物は、MfeI/XhoI又はXhoI/Agelのいずれかで二重に消化して、(MfeI/Agel消化で線状化された)pMD2.Gに再挿入した。FastDigest制限酵素は、Fermentas(リトアニア,ビリニュス)から購入した。オリゴヌクレオチドは、Eurofins MWG Operon(ドイツ,エベルスベルク)から入手した。
The engineering MfeI restriction site of the scFv-αCD30− / scFv-αEGFR-VSV-G plasmid is the packaging vector pMD2. Added to the SS of VSV-G (Indiana serotype) available in G (eg available from Addgene.org) via error-prone PCR. In order to introduce a His tag at the N-terminus, scFv-αCD30 and scFv-αEGFR cDNAs (these sequences can be ordered from suppliers such as GeneArt®) are used as MfeI-His tag sense primers. (5'-GCGACCAATTGCCATCATCATCATCATCATGCCCAGGTCAAGCTGCAGGAGTGGACTGAACTGGCAAAG; SEQ ID NO: 11), and XhoI site (5'-GTAATCTCGAGCCACCTCCTGAACCGCCTCCCCGTTTGATTTCCAGCTTGGTGCCACACCGAACGTGGCG; GS GS using GG linker, GS linker GS Amplified. When added, the other half of the linker is PCR (using the Agel restriction site V in VSV-G, using the Agel restriction site V in VSV-G, 5'-GTTATCTCGAGCGGAGGCGGTTCAAAGTTCACCATAGTTTTTCCACACAACAAAAGAAACTG) Bound to the N-terminus. Both products were double digested with either MfeI / XhoI or XhoI / Agel to give pMD2. (Linearized with MfeI / Agel digestion). Reinserted into G. FastDigest restriction enzyme was purchased from Fermentas (Vilnius, Lithuania). Oligonucleotides were obtained from Eurofins MWG Operon (Ebelsberg, Germany).

レンチウイルスの製造
レンチウイルス形質導入ベクターpGreenPuro(System Biosciences,米国,カリフォルニア,マウンテンビュー)は、内部CMVプロモーターで制されるcopGFPの発現を可能にする。複製欠損レンチウイルス粒子は、8μgのpGreenPuro、16μg又は8μgのパッケージングプラスミドpMDLg/pRREとpRSV.Rev(例えばAddgene.orgから入手可能)、4μgの様々な比のpMD2.G、pMD2.G scFv−αCD30又はαEGFRを有する10cmのペトリ皿中でHEK293T細胞の一過性コトランスフェクションによって製造した。トランスフェクションには、リポフェクタミン2000(Life Technologies,米国,カリフォルニア,カールズバッド)を製造業者の指示書に従って使用した。ウイルス粒子は、トランスフェクションから48時間後に回収し、低速遠心分離で細胞破片を取り除き、0.45μmステリカップフィルターを用いて濾過した。レンチウイルス上清を、前述[24]の通り、アミコン−20カラム(Millipore,米国,マサチューセッツ,ビレリカ)を用いた限外濾過によって濃縮した。濃縮レンチウイルスのアリコートを−80℃で保存した。ウイルス力価(濃縮アリコート1ml当たりのウイルス粒子)は、連続的に希釈したレンチウイルスのアリコートを用いて、QuickTiter(商標)レンチウイルス定量p24ELISA(BioCat,ドイツ,ハイデルベルク)によって同社のプロトコールに従って、決定した。
Lentiviral production The lentiviral transduction vector pGreenPuro (System Biosciences, Mountain View, Calif., USA) allows the expression of copGFP controlled by an internal CMV promoter. Replication-deficient lentiviral particles include 8 μg pGreenPuro, 16 μg or 8 μg packaging plasmids pMDLg / pRRE and pRSV. Rev (available from eg Addgene.org) 4 μg of various ratios of pMD2. G, pMD2. Produced by transient cotransfection of HEK293T cells in 10 cm Petri dishes with G scFv-αCD30 or αEGFR. Lipofectamine 2000 (Life Technologies, Carlsbad, CA, USA) was used for transfection according to the manufacturer's instructions. Viral particles were collected 48 hours after transfection, cell debris was removed by low speed centrifugation, and filtered using a 0.45 μm steric cup filter. The lentiviral supernatant was concentrated by ultrafiltration using an Amicon-20 column (Millipore, Massachusetts, Billerica) as previously described [24]. An aliquot of concentrated lentivirus was stored at -80 ° C. Viral titer (virus particles per ml of concentrated aliquot) was determined according to the company's protocol by QuickTiter ™ lentivirus quantitation p24 ELISA (BioCat, Heidelberg, Germany) using serially diluted aliquots of lentivirus. .

免疫ブロット分析
ウイルスタンパク質の調製のために、2μlの濃縮レンチウイルス溶液を、尿素サンプル緩衝液(5%ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、8M尿素、200mMTris−HCl、0.1mMEDTA、0.03%ブロモフェノールブルー、2.5%ジチオスレイトール、pH8.0)中で95℃で10分間インキュベートすることで変性させた[25]。サンプルは、SDSポリアクリルアミドゲル(14%)で分画し、ニトロセルロース膜(GE Healthcare,英国,リトルチャルフォント)に移した。Hisタグ付きのscFv−αCD30−VSV−G又はscFv−αEGFR−VSV−Gは、マウス抗His抗体(クローン13/45/31,Dianova,ドイツ,ハンブルク)、及び続いて、抗マウス抗体が結合した西洋ワサビペルオキシダーゼ(Santa Cruz Biotechnology,米国,カリフォルニア,サンタクルス)を用いて検出した。マウス抗体(BioCat,ドイツ,ハイデルベルク)で検出されるレンチウイルスコアタンパク質p24を、レンチウイルスタンパク質の内部標準として使用した。ブロットした膜は、供給業者が推奨するように、ECLアドバンスウエスタンブロット検出システム(GE Healthcare)で展開した。
For the preparation of the immunoblot analysis virus protein, 2 μl of concentrated lentiviral solution was added to urea sample buffer (5% sodium dodecyl sulfate (SDS), 8M urea, 200 mM Tris-HCl, 0.1 mM EDTA, 0.03% bromophenol. Blue, 2.5% dithiothreitol, pH 8.0) was denatured by incubation at 95 ° C. for 10 minutes [25]. Samples were fractionated on SDS polyacrylamide gel (14%) and transferred to nitrocellulose membrane (GE Healthcare, Little Chalfont, UK). His-tagged scFv-αCD30-VSV-G or scFv-αEGFR-VSV-G were conjugated with mouse anti-His antibody (clone 13/45/31, Dianova, Hamburg, Germany), followed by anti-mouse antibody. Detection was performed using horseradish peroxidase (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, California, USA). The lentiviral core protein p24 detected with a mouse antibody (BioCat, Heidelberg, Germany) was used as an internal standard for lentiviral proteins. Blotted membranes were developed with the ECL Advanced Western Blot Detection System (GE Healthcare) as recommended by the supplier.

レンチウイルスの形質導入
HEK293T、ZR75及びT47D細胞(2×10細胞/ウェル)が、10μlのポロキサマーに基づく化学アジュバント(LentiBoost(商標),シリオンバイオテック社,ドイツ,マルティンス)[23]を有するか又は有さない1mlのレンチウィルス含有培地で、異なるMOI(レンチウイルス粒子/細胞)で覆われた。37℃で5%COで24時間培養した後、上清を新鮮な培地に交換し、さらに24時間培養した。
KARPAS−299、SUDHL−1又はSUP−M2懸濁細胞(10細胞/ウェル)は、1mlのレンチウイルス含有培地に再懸濁した。プレートを800gで90分間、遠心分離(スピノキュレーション)した。スピノキュレーション後、直接、SUDHL−1細胞を洗浄し、新鮮な培地に再懸濁させ、48時間培養した。遠心分離後、KARPAS−299、SUP−M2及びHL60細胞を、1mlのレンチウイルス含有培地中で一晩培養し、その後、洗浄し、新鮮な培地に再懸濁し、さらに24時間培養した。競合アッセイのために、5×10のKARPAS−299及び5×10のHL60細胞又は10のT47D及び10のZR75細胞の混合物を、ポロキサマーに基づくアジュバントLentiBoost(商標)を有する1mlのレンチウイルス含有培地に再懸濁した。懸濁細胞を800gで90分間、遠心分離し、一晩培養し、その後、洗浄し、再度24時間培養した。
Lentiviral transduction HEK293T, ZR75 and T47D cells (2 × 10 5 cells / well) have 10 μl of poloxamer based chemical adjuvant (LentiBoost ™, Sillion Biotech, Martins, Germany) [23] Or covered with different MOI (lentiviral particles / cell) in 1 ml lentivirus containing medium without. After culturing at 37 ° C. with 5% CO 2 for 24 hours, the supernatant was replaced with a fresh medium and further cultured for 24 hours.
KARPAS-299, SUDHL-1 or SUP-M2 suspension cells (10 6 cells / well) were resuspended in 1 ml of lentivirus-containing medium. The plate was centrifuged (spinoculation) at 800 g for 90 minutes. After spinoculation, SUDHL-1 cells were washed directly, resuspended in fresh medium and cultured for 48 hours. After centrifugation, KARPAS-299, SUP-M2 and HL60 cells were cultured overnight in 1 ml of lentiviral media, then washed, resuspended in fresh media and cultured for an additional 24 hours. For competition assays, a mixture of 5 × 10 5 KARPAS-299 and 5 × 10 5 HL60 cells or 10 5 T47D and 10 5 ZR75 cells was added to a 1 ml wrench with the poloxamer-based adjuvant LentiBoost ™. Resuspended in virus-containing medium. Suspended cells were centrifuged at 800 g for 90 minutes, cultured overnight, then washed and cultured again for 24 hours.

細胞蛍光分析
レンチウイルスの形質導入後、細胞を洗浄し、PBSに再懸濁した。FACSDiva(BD Biosciences,ドイツ,ハイデルベルク)を用いて、前方及び側方散乱特性及び530nmの緑色蛍光発光について、3万イベントが分析された。平均蛍光強度(MFI)は形質導入された細胞の蛍光強度の変化を定量化する。
CD30又はEGFRの表面発現を検出するために、2%FCSを補充したPBSで、10細胞を2回洗浄し、100μlの抗体希釈液(PBS+2%FCS中1:20;FITC結合αCD30又はαEGFR抗体及びアイソタイプ対照,Dako,デンマーク;PE結合αCD30又はαEGFR抗体,BioLegend,米国,カリフォルニア,サンディエゴ)中で、氷上で1時間、培養した。サイトメトリー検出(FITC:530nm;PE:610nm)の前に、細胞を2回洗浄し、PBS+2%FCS中に再懸濁した。
Cell Fluorescence Analysis After transduction with lentivirus, cells were washed and resuspended in PBS. Using FACSDiva (BD Biosciences, Heidelberg, Germany), 30,000 events were analyzed for forward and side scatter properties and green fluorescence emission at 530 nm. Mean fluorescence intensity (MFI) quantifies the change in fluorescence intensity of transduced cells.
To detect surface expression of CD30 or EGFR, 10 6 cells were washed twice with PBS supplemented with 2% FCS and 100 μl antibody dilution (1:20 in PBS + 2% FCS; FITC-conjugated αCD30 or αEGFR antibody). And isotype control, Dako, Denmark; PE-conjugated αCD30 or αEGFR antibody, BioLegend, San Diego, Calif., USA) for 1 hour on ice. Prior to cytometric detection (FITC: 530 nm; PE: 610 nm), the cells were washed twice and resuspended in PBS + 2% FCS.

統計分析
全ての実験は、技術的には二重試験で、生物学的には三重試験で行った。平均±標準偏差(SD)の値は、特に明記しない限り、示された。得られた結果を、統計ソフトウェアSigmaPlot(Systat Software,カリフォルニア,サンノゼ)を用いて、t検定で統計的に評価した。統計的有意性は、*p<0.05レベルで考慮した。
Statistical analysis All experiments were performed technically in duplicate and biologically in triplicate. Mean ± standard deviation (SD) values are shown unless otherwise stated. The results obtained were statistically evaluated by t-test using statistical software SigmaPlot (Systat Software, San Jose, Calif.). Statistical significance was considered at the * p <0.05 level.

実施例2:scFv−VSV−G融合体を含むレンチウイルス粒子の設計及び製造
VSV−G偽型レンチウイルス粒子の製造のために、HEK293T細胞を、copGFP発現レンチウイルス発現ベクターと3つのパッケージングプラスミド(それらの1つがVSV−G(pMD2.G)をコードする)とを含む4つのプラスミドの混合物で一過的にトランスフェクトした。それぞれCD30又はEGFRを認識する一本鎖抗体フラグメント(scFv−αCD30又はscFv−αEGFR)を組み込むために、シグナル配列(SS)及び全長VSV−GのN末端との間に挿入された、N末端Hisタグと、それに続いてscFv抗体フラグメント、柔軟なリンカー(GGGSGGGSSGGGS)を含む新規VSV−G融合タンパク質が設計された(図1)。最適なレンチウイルスベクターの構成を決定するために、野生型(wt)VSV−G又はscFv−αEGFR付加VSV−GのいずれかをコードするpMD2.Gプラスミドを異なる比率で有するGFPコードscFvで再標的化されたレンチウイルス粒子が生成された。10%、20%、33%及び67%のscFv−αEGFR−VSV−Gを有する抗体で再標的化された粒子が、同等の収率(レンチウイルスコアタンパク質p24を検出するELISAアッセイで定量化)で製造することができた(図2a)。製造混合物中のscFv−αEGFR−VSV−Gコードプラスミドの高い比率によって、wt−VSV−Gレンチウイルスの製造と比較して低い収率がもたらされた。レンチウイルス粒子へのscFv−αEGFR−VSV−Gの取り込みは、scFv−VSV−G偽型粒子のイムノブロットで示された。膜結合型VSV−Gの可能な蓄積が認められたが(白い雲)、HisタグscFv−αEGFR−VSV−Gの明確なバンドが検出された(図2b)。
Example 2: Design and Production of Lentiviral Particles Containing scFv-VSV-G Fusion For the production of VSV-G pseudotyped lentiviral particles, HEK293T cells were transformed into a co-GFP expressing lentiviral expression vector and three packaging plasmids. (One of them encodes VSV-G (pMD2.G)) and was transiently transfected with a mixture of four plasmids. N-terminal His inserted between the signal sequence (SS) and the N-terminus of full-length VSV-G to incorporate a single chain antibody fragment (scFv-αCD30 or scFv-αEGFR) that recognizes CD30 or EGFR, respectively. A novel VSV-G fusion protein was designed that contained a tag followed by a scFv antibody fragment followed by a flexible linker (GGGSGGGSSGGGS) (FIG. 1). In order to determine the optimal lentiviral vector construction, pMD2 encoding either wild type (wt) VSV-G or scFv-αEGFR added VSV-G. Lentiviral particles retargeted with GFP-encoded scFv with different proportions of G plasmid were generated. Particles retargeted with antibodies with 10%, 20%, 33% and 67% scFv-αEGFR-VSV-G yielded comparable yield (quantified by ELISA assay detecting lentiviral core protein p24) (Fig. 2a). The high ratio of scFv-αEGFR-VSV-G encoding plasmid in the production mixture resulted in a low yield compared to the production of wt-VSV-G lentivirus. Incorporation of scFv-αEGFR-VSV-G into lentiviral particles was shown by immunoblotting of scFv-VSV-G pseudotype particles. Although possible accumulation of membrane-bound VSV-G was observed (white clouds), a clear band of His-tagged scFv-αEGFR-VSV-G was detected (FIG. 2b).

実施例3:異なる比率のscFv−αEGFR添加レンチウイルス粒子を有するEGFR HEK293T細胞の形質導入
GFPコード抗体で再標的化された粒子は、MOI1でサイトメトリー分析(図2c〜e)でEGFRHEK293T細胞に感染する能力を試験した。wt−VSV−Gレンチウイルス粒子は、HEK293T細胞の24.1%に感染できるが、scFv−VSV−G追加レンチウイルス粒子は、感染率を大幅に2.5倍(33%scFv−αEGFR−VSV−Gを有する粒子で62.3%)に向上させることができた。67%のscFv−αEGFR−VSV−Gを担持する抗体で再標的化されたレンチウイルス粒子は、感染率がwt−VSV−Gレンチウイルス粒子の半分(13.4%)のみであり、ホモタイプ(100%)のscFv−αEGFR−VSV−Gレンチウイルス粒子は感染性ではなかった(図2d,e)。
Example 3: different ratios of scFv-αEGFR added was retargeted transduced GFP encoding antibodies of EGFR + HEK293T cells with lentiviral particles particles cytometric analysis in MOI1 (FIG 2C~e) in EGFR + HEK293T The ability to infect cells was tested. While wt-VSV-G lentiviral particles can infect 24.1% of HEK293T cells, scFv-VSV-G additional lentiviral particles significantly increase the infection rate by a factor of 2.5 (33% scFv-αEGFR-VSV). It was improved to 62.3% with particles having -G. Lentiviral particles retargeted with an antibody carrying 67% scFv-αEGFR-VSV-G had an infection rate of only half (13.4%) of wt-VSV-G lentiviral particles and were homotypic ( 100%) scFv-αEGFR-VSV-G lentiviral particles were not infectious (FIGS. 2d, e).

実施例4:抗体で再標的化されたレンチウイルスの形質導入に影響を与えるファクター
scFv−αEGFR−VSV−Gを提示するレンチウイルス粒子は、EGFRHEK293T細胞に感染することができた。向上された形質導入率の特異性を確認するために、抗原発現T47D乳癌細胞及び抗原陰性ZR75細胞の両方を、細胞モデルとして用いた(図3a)。T47D細胞では、33%scFv−αEGFR−VSV−Gレンチウイルス粒子は、wt−VSV−Gレンチウイルス粒子(33.7%)と比較して感染率が2倍(67.5%)に高まり、最高の性能を示した。上記の通り、より高いプラスミド量のscFv添加VSV−G(100%)を含有するウイルスの製造は、サイトメトリ−アッセイにおいてEGFR細胞の感染に失敗した(図3b)。33%scFv−αEGFR−VSV−Gレンチウイルス粒子でのEGFRZR75細胞の形質導入では、形質導入率が増加せず(図3c)、このことから、scFv標的化されたレンチウイルス粒子の増強効果がタ−ゲット細胞表面上の抗原の存在と相関していることが証明された。
融合タンパク質のドメインの大きさ及び付着メカニズムの両方が、組換融合タンパク質の正しい折り畳み及び機能のために重要である。融合リンカ−(13アミノ酸:GGGSGGGSSGGGS)の役割を評価するために、我々は、scFv−αEGFR抗体フラグメントの可変軽鎖配列とVSV−G遺伝子配列を分離するリンカー配列が無いscFv−αEGFR−VSV−Gを設計した(参照:図1a)。融合リンカーが無い33%scFv−αEGFR−VSV−Gレンチウイルス粒子の製造は、33%scFv−αEGFR−VSV−Gレンチウイルス粒子の製造と比較して、ウイルス収率が強く減少した(2.5×10対9.1×10ウイルス粒子/ml)。融合リンカーの無い抗体で再標的化された粒子は、T47D細胞の形質導入率を増加させることができなかった(図3d)。我々は、抗体とVSV−Gとの間のリンカー配列は、scFv−VSV−Gで再標的化されたレンチウイルス粒子の改善された機能に影響するとの結論を下した。
Example 4: Lentiviral particles displaying the factor scFv-αEGFR-VSV-G affecting the transduction of lentivirus retargeted with antibodies were able to infect EGFR + HEK293T cells. In order to confirm the specificity of the improved transduction rate, both antigen expressing T47D breast cancer cells and antigen negative ZR75 cells were used as cell models (FIG. 3a). In T47D cells, 33% scFv-αEGFR-VSV-G lentiviral particles have doubled the infection rate (67.5%) compared to wt-VSV-G lentiviral particles (33.7%) It showed the best performance. As described above, production of viruses containing higher plasmid amounts of scFv-added VSV-G (100%) failed to infect EGFR + cells in the cytometry assay (FIG. 3b). Transduction of EGFR - ZR75 cells with 33% scFv-αEGFR-VSV-G lentiviral particles did not increase the transduction rate (FIG. 3c), indicating that the enhancing effect of scFv targeted lentiviral particles Has been demonstrated to correlate with the presence of antigen on the target cell surface.
Both the size of the fusion protein domain and the attachment mechanism are important for the correct folding and function of the recombinant fusion protein. In order to assess the role of the fusion linker (13 amino acids: GGGSGGGSSGGGS), we have scFv-αEGFR-VSV-G without a linker sequence that separates the variable light chain sequence and the VSV-G gene sequence of the scFv-αEGFR antibody fragment. Was designed (see: FIG. 1a). Production of 33% scFv-αEGFR-VSV-G lentiviral particles without a fusion linker resulted in a strong reduction in virus yield compared to production of 33% scFv-αEGFR-VSV-G lentiviral particles (2.5 × 10 8 vs 9.1 × 10 8 virus particles / ml). Particles retargeted with an antibody without a fusion linker failed to increase the transduction rate of T47D cells (FIG. 3d). We have concluded that the linker sequence between the antibody and VSV-G affects the improved function of lentiviral particles retargeted with scFv-VSV-G.

実施例5:CD30 リンパ腫細胞のための最適化された形質導入プロトコール
低いレンチウイルス感染力価(MOI2以下)は、最も接着性の上皮細胞に形質導入するのに十分である。しかし、懸濁のリンパ腫細胞等の造血細胞では、高いレンチウイルス力価(MOI10)であっても、一部の細胞集団しか形質導入できない。従って、スピノキュレーション、ポロキサマーに基づく化学アジュバント、及びscFvで再標的化されたVSV−Gエンベロープを組み合わせることによって、最適化された感染プロトコールが開発された。KARPAS−299、SUP−M2及びSUDHL−1リンパ腫細胞は、CD30HEK293T細胞と比較して、高いCD30表面発現レベルを示す(図4a)。MOI10でのリンパ腫細胞の標準的な形質導入によって、20〜40%の形質導入率がもたらされた(図4b〜d)。スピノキュレーション及び化学アジュバントを追加することで、レンチウイルス感染が増加した。さらに、レンチウイルスの表面の33%をscFv−αCD30−VSV−Gで改変したところ、MOI10での形質導入率が90%を超えるレベルに向上した(SUDHL−1細胞でwt−VSV−Gよりも4倍の改善)。レンチウイルス粒子の力価がMOI1に減少したとしても、本形質導入プロトコールを用いることで50%のリンパ腫細胞が形質導入できた。従って、本最適化されたシステムを用いることで、以前の当技術分野のプロトコールと比較すると10倍以上の形質導入効率の増加が得られた。対照的に、CD30HEK293T細胞は、レンチウイルス表面の改変によって利益を得ることができず、特定の抗原の存在が必要であることがはっきりと示された。これらのデータは、scFv−αEGFR−VSV−G付加レンチウイルスが用いられたときのEGFRZR75細胞への効果(図3c)と相関する。すべての試験した細胞型で、33%のscFv−VSV−Gで偽型化されたレンチウイルスベクターの使用によって、最高の形質導入の結果が得られた。
Example 5: Optimized transduction protocol for CD30 + lymphoma cells A low lentiviral infectious titer (MOI2 or less) is sufficient to transduce the most adherent epithelial cells. However, hematopoietic cells such as suspended lymphoma cells can transduce only a subset of cell populations, even at high lentiviral titers (MOI10). Thus, an optimized infection protocol was developed by combining spinoculation, poloxamer-based chemical adjuvants, and the VSV-G envelope retargeted with scFv. KARPAS-299, SUP-M2 and SUDHL-1 lymphoma cells show high CD30 surface expression levels compared to CD30 - HEK293T cells (FIG. 4a). Standard transduction of lymphoma cells with MOI10 resulted in a transduction rate of 20-40% (FIGS. 4b-d). The addition of spinoculation and chemical adjuvants increased lentiviral infection. Furthermore, when 33% of the lentiviral surface was modified with scFv-αCD30-VSV-G, the transduction rate with MOI10 was improved to a level exceeding 90% (in SUDHL-1 cells, compared with wt-VSV-G). 4 times improvement). Even if the titer of lentiviral particles decreased to MOI1, 50% of the lymphoma cells could be transduced using this transduction protocol. Thus, using this optimized system resulted in a 10-fold increase in transduction efficiency compared to previous art protocols. In contrast, CD30 - HEK293T cells were not able to benefit from lentiviral surface modifications, clearly indicating the presence of specific antigens. These data correlate with the effect on EGFR - ZR75 cells when scFv-αEGFR-VSV-G added lentivirus was used (FIG. 3c). For all tested cell types, the best transduction results were obtained by using lentiviral vectors pseudotyped with 33% scFv-VSV-G.

実施例6:非標的細胞の存在下でのScFv−VSV−G付加による標的細胞の形質導入
単一細胞型の培養において、scFvで再標的化されたレンチウイルス粒子は、wt−VSV−G偽型ベクターよりもより効果的にリンパ腫と上皮腫瘍細胞を形質導入することができた。さらに、その特異性を2つの競合的な細胞形質導入実験で試験した。第1の実験では、接着性のEGFRT47D細胞及びEGFRZR75細胞を共培養した(図5a)。第2の実験では、CD30KARPAS−299細胞を、CD30HL60前骨髄球性リンパ腫細胞と混合し、両細胞を懸濁液中で培養した(図5b,c)。両方の混合物を、100%wt−VSV−Gレンチウイルス粒子又は33%scFv−αCD30−VSV−Gレンチウイルス粒子で、MOI1で最適化条件(+スピノキュレーション、+ポロキサマー系アジュバント)下で感染させた。100%wt−VSV−G偽型レンチウイルス粒子を使用した細胞混合物の各々は、FACS分析によって類似した形質導入率を示した(第1の実験では、24.8%形質導入されたZR75細胞及び27.3%形質導入されたT47D細胞;第2の実験では、37.1%形質導入されたHL−60細胞及び36.3%形質導入されたKARPAS−299細胞)。接着性のT47D細胞及びZR75細胞の形質導入と比較して、リンパ腫細胞及びHL60細胞の懸濁液を用いた実験では、全体としてGFP発現のMFI(平均蛍光強度)値がより低かった。
どちらの場合も、scFvで再標的化されたレンチウイルス粒子を使用したときは、形質導入の平衡が、混合物中の抗原陽性細胞型にシフトした(61.9%のEGFRT47D細胞、対17.1%の形質導入されたEGFRZR75細胞、及び72.2%のCD30KARPAS−299細胞、対16.5%の形質導入されたCD30HL60細胞)。これらの知見は、競合する非標的細胞の存在下であっても、抗体で再標的化されたレンチウイルス粒子がそれらの標的細胞に対する相対的特異性を有することを示している。
Example 6: Transduction of target cells by ScFv-VSV-G addition in the presence of non-target cells In a single cell type culture, lentiviral particles retargeted with scFv were treated with wt-VSV-G We were able to transduce lymphoma and epithelial tumor cells more effectively than type vector. In addition, its specificity was tested in two competitive cell transduction experiments. In the first experiment, adherent EGFR + T47D cells and EGFR - ZR75 cells were co-cultured (FIG. 5a). In a second experiment, CD30 + KARPAS-299 cells were mixed with CD30 HL60 promyelocytic lymphoma cells and both cells were cultured in suspension (FIG. 5b, c). Both mixtures were infected with 100% wt-VSV-G lentiviral particles or 33% scFv-αCD30-VSV-G lentiviral particles at MOI1 under optimized conditions (+ spinoculation, + poloxamer-based adjuvant). It was. Each of the cell mixtures using 100% wt-VSV-G pseudotyped lentiviral particles showed similar transduction rates by FACS analysis (in the first experiment, 24.8% transduced ZR75 cells and 27.3% transduced T47D cells; in the second experiment, 37.1% transduced HL-60 cells and 36.3% transduced KARPAS-299 cells). In comparison with the transduction of adherent T47D and ZR75 cells, experiments with lymphoma cell and HL60 cell suspensions generally had lower MFI (average fluorescence intensity) values for GFP expression.
In both cases, when lentiviral particles retargeted with scFv were used, the transduction equilibrium shifted to the antigen-positive cell type in the mixture (61.9% EGFR + T47D cells, vs. 17 1% transduced EGFR - ZR75 cells and 72.2% CD30 + KARPAS-299 cells vs. 16.5% transduced CD30 - HL60 cells). These findings indicate that lentiviral particles retargeted with antibodies have relative specificity for their target cells, even in the presence of competing non-target cells.

実施例7:検討
リンパ腫腫瘍抗原CD30又は広範な上皮腫瘍抗原EGFRに対するリンカー融合一本鎖抗体フラグメント(scFv)を提示するscFv再標的化VSV−G糖タンパク質を担持する、新たなタイプのレンチウイルス粒子が開発された。スピノキュレーション及びポロキサマーに基づくアジュバントと組み合わせると、抗原陽性細胞における高い形質導入率が低いMOIでも達成された。
様々な化学アジュバントを、レンチウイルス遺伝子導入を高めるために用いることができ、化学アジュバントには膜電荷を中和するカチオン性ポリマー又は脂質に基づく化学物質が含まれる[26〜28]。臨床応用のために、レンチウイルス形質導入プロトコールは、しばしばレトロウイルス形質導入増強剤のレトロネクチン、フィブロネクチン由来フラグメントの使用に基づく[29]。レトロネクチンは、GALV偽型ベクター及びRD114偽型ベクターの活性を促進するが、VSV−G偽型ベクターの形質導入は低いことが報告された[22,30,31]。さらに、懸濁細胞へのレトロネクチンの添加量は、その表面に基づく活性によるため難解である。
Example 7: A new type of lentiviral particle carrying scFv retargeted VSV-G glycoprotein presenting a linker-fused single chain antibody fragment (scFv) against the considered lymphoma tumor antigen CD30 or the broad epithelial tumor antigen EGFR Was developed. In combination with spinoculation and poloxamer-based adjuvants, high transduction rates in antigen positive cells were also achieved with low MOI.
A variety of chemical adjuvants can be used to enhance lentiviral gene transfer, including chemical polymers based on cationic polymers or lipids that neutralize membrane charge [26-28]. For clinical applications, lentiviral transduction protocols are often based on the use of the retroviral transduction enhancer retronectin, a fibronectin derived fragment [29]. Retronectin has been reported to promote the activity of GALV and RD114 pseudotype vectors, but the transduction of VSV-G pseudotype vectors has been reported [22, 30, 31]. Furthermore, the amount of retronectin added to the suspension cells is difficult because of the surface-based activity.

レンチウイルスベクターの形質導入の臨床プロトコールに適した新規なアジュバントを探索した結果、CD34造血細胞及び初代T細胞への改善された遺伝子送達を示す、カチオン性ペプチドVectofusin−1(登録商標)及び両親媒性ポロキサマーPluronic(登録商標)F−108(約14,600の平均分子量を有するポリ(エチレングリコール)−ブロック−ポリ(プロピレングリコール)−ブロック−ポリ(エチレングリコール)(Sigma Aldrich))が最近発見された[32,23]。ポロキサマーF108は、高濃度(>5mg/ml)でも毒性レベルが低く、BASFから入手可能な化学組成物(Kolliphor P338(登録商標))と同一のポロキサマー338(登録商標)についてFDAのドラッグマスターファイルがある。 Searching for new adjuvants suitable for clinical protocols for lentiviral vector transduction, the cationic peptide Vectofusin-1® and parents showing improved gene delivery to CD34 + hematopoietic cells and primary T cells The recently discovered amphiphilic poloxamer Pluronic® F-108 (poly (ethylene glycol) -block-poly (propylene glycol) -block-poly (ethylene glycol) having an average molecular weight of about 14,600) (Sigma Aldrich)) [32, 23]. Poloxamer F108 has a low toxicity level even at high concentrations (> 5 mg / ml) and the FDA drug master file for the same poloxamer 338® as the chemical composition available from BASF (Kolliphor P338®) is there.

過去には、抗体−再標的化の研究は、他の糖タンパク質に融合した抗体を提示するレトロウイルスを用いて、又は接合に基づくアプローチによって、行われていた[33〜36]。VSV−Gに基づく研究によって、VSV−GのN末端に新たなタンパク質ドメインを挿入した後に維持することができる粒子会合体の安定化及び膜融合能力[37]の観点から強力な糖タンパク質として、VSV−Gの利点が示されている[38,39]。VSV−GのN末端に、コラーゲン結合ドメイン[11]、抗原結合ZZドメイン[12]又はフィブリノーゲン結合部位[13]を追加することによって、改変されたレンチウイルス粒子(wt−VSV−Gとのいくつかの混合物)が、コラーゲン/抗体でコーティングされたマトリックス又はフィブリンヒドロゲルに固定化することができた。その後、ウイルス粒子が付着されたマトリックス上に培養した細胞は、5回までより効率的に形質導入された。1つの研究[11]で、粒子の製造の間に改変VSV−Gを温度感受性膜で輸送することによって、許容可能な力価が30℃でのみ達成できた。これらの方法によって、ウイルス粒子の固定化が向上し、それによって接着性の細胞が固定化したウイルス粒子とポリブレンにごく近く接触させた際、空間的に制御されたウイルスの取り込みを増加させ、レンチウイルス粒子自体の特異性を変化させないことを示した。   In the past, antibody-retargeting studies have been performed using retroviruses that display antibodies fused to other glycoproteins or by conjugation-based approaches [33-36]. As a powerful glycoprotein from the viewpoint of the stabilization of the particle aggregate and the ability of membrane fusion [37] that can be maintained after the insertion of a new protein domain at the N-terminus of VSV-G by studies based on VSV-G, The advantages of VSV-G have been shown [38, 39]. By adding a collagen-binding domain [11], an antigen-binding ZZ domain [12] or a fibrinogen binding site [13] to the N-terminus of VSV-G, a modified lentiviral particle (some with wt-VSV-G Could be immobilized on a collagen / antibody coated matrix or fibrin hydrogel. Thereafter, the cells cultured on the matrix to which the virus particles were attached were more efficiently transduced up to 5 times. In one study [11], acceptable titers could only be achieved at 30 ° C. by transporting the modified VSV-G through a temperature sensitive membrane during particle manufacture. These methods improve virus particle immobilization, thereby increasing spatially controlled virus uptake when adherent cells are in close contact with immobilized virus particles and polybrene, and It was shown that the specificity of the virus particle itself was not changed.

レンチウイルス粒子の選択性を高めるために、Kaikkonenら[40]は、gp64偽型エンベロープ上でVSV−Gの膜貫通ドメインにストレプトアビジンを融合させ、αEGFR−アビジン−抗体とαCD46−アビジン−抗体の接合に基づく結合を誘導させた。これによって、ポリブレンの存在下、MOI0.2〜1.2で接着性の肺腫瘍細胞株、肝臓腫瘍細胞株及び卵巣癌細胞株における形質導入率が2倍以上高くなった。しかし、ビオチン化抗体−アダプターが、血清中のビオチニダーゼ活性によって解離する傾向がある[41]ために、このような非共有結合性の結合アプローチは、制限を持たせることができる。
DrejaとPiechaczyk[14]は、遍在的に発現するヒトMHC−Iに対して指向されたscFv抗体フラグメントに融合された外来シグナル配列を、全長VSV−GのN末端(リンカーなし)に付加した。彼らは、抗体で再標的化されたレンチウイルス粒子の形成及び細胞との結合が示したが、低い力価と、ヒト細胞への低い感染性しか達成しなかった。
In order to enhance the selectivity of lentiviral particles, Kaikkonen et al. [40] fused streptavidin to the transmembrane domain of VSV-G on a gp64 pseudotyped envelope to generate αEGFR-avidin-antibody and αCD46-avidin-antibody. Bonding based bonding was induced. This resulted in a transduction rate more than doubled in the lung tumor cell lines, liver tumor cell lines, and ovarian cancer cell lines that had an MOI of 0.2 to 1.2 in the presence of polybrene. However, such non-covalent binding approaches can be limited because biotinylated antibody-adapter tends to dissociate due to biotinidase activity in serum [41].
Dreja and Piechaczyk [14] added an extraneous signal sequence fused to a scFv antibody fragment directed against ubiquitously expressed human MHC-I to the N-terminus (no linker) of full-length VSV-G. . They showed the formation of lentiviral particles retargeted with antibodies and binding to cells, but only achieved low titers and low infectivity to human cells.

彼らは、ポリブレンの存在下での非結合性scFv抗体フラグメントを担持するVSV−Gレンチウイルス粒子と比較して、ヒト細胞の形質導入(MOIは示されていない)が5倍高い選択性を達成した。我々の結果は、ホモタイプ(100%)のscFv添加VSV−G粒子がMOI1で標的細胞を形質導入しなかったので、これらの知見を支持する。抗体フラグメントがVSV−Gの受容体結合部位をマスクしているか、又は空間的妨害がVSV−Gの融合能力を阻害しているかもしれない[42,43]。
本研究では、wt−VSV−GとscFv添加VSV−Gの混合物を提示するレンチウイルス粒子を製造することによって、高い形質導入率で特異性を増加させることができた。全ての実験で、scFv添加VSV−Gの33%の比率で最良の結果が得られた。スピノキュレーションとポロキサマーに基づく化学アジュバントを組み合わせることで、抗原陽性リンパ腫細胞の4倍高い形質導入が、非標的HL60細胞の存在下であっても、得られた。
They achieved a 5-fold higher selectivity for human cell transduction (MOI not shown) compared to VSV-G lentiviral particles carrying non-binding scFv antibody fragments in the presence of polybrene. did. Our results support these findings because homotypic (100%) scFv-added VSV-G particles did not transduce target cells with MOI1. The antibody fragment may mask the receptor binding site of VSV-G, or spatial interference may inhibit the fusion ability of VSV-G [42, 43].
In this study, we were able to increase the specificity with high transduction rate by producing lentiviral particles presenting a mixture of wt-VSV-G and scFv-added VSV-G. In all experiments, the best results were obtained at a ratio of 33% of scFv-added VSV-G. By combining spinoculation with a poloxamer-based chemical adjuvant, a 4-fold higher transduction of antigen-positive lymphoma cells was obtained even in the presence of non-targeted HL60 cells.

結論
本明細書に記載された組換えscFv−VSV−G融合の戦略は、及び特に上記実施例中の好ましい戦略は、scFv抗体フラグメントの親和性を変えることで、異なる細胞性抗原に容易に適応できる。挑戦的な非接着性細胞モデルでスピノキュレーション及び化学アジュバントを組み合わせることによって、遺伝子送達速度の顕著な増加が達成された。これらは、工業及び医薬におけるレンチウイルスの適用に有益である。
Conclusion The recombinant scFv-VSV-G fusion strategy described herein, and in particular the preferred strategy in the above examples, is easily adapted to different cellular antigens by altering the affinity of the scFv antibody fragment. it can. Significant increases in gene delivery rates were achieved by combining spinoculation and chemical adjuvants in a challenging non-adherent cell model. These are useful for lentivirus applications in industry and medicine.

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Claims (15)

細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドに連結された水疱性口内炎ウイルスのエンベロープ糖タンパク質(VSV−G)をコードする核酸配列を含むか又はからなる核酸分子であって、
前記核酸配列は、5’から3’の方向に、
(a)小胞体(ER)シグナル配列をコードする第1の配列セグメント;
(b)細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる前記の(ポリ)ペプチドをコードする第2の配列セグメント;
(c)リンカーをコードする第3の配列セグメント;及び
(d)前記のVSV−Gをコードする第4の配列セグメント
を含む、核酸分子。
A nucleic acid molecule comprising or consisting of a nucleic acid sequence encoding a vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein (VSV-G) linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain comprising:
The nucleic acid sequence is in the 5 ′ to 3 ′ direction,
(A) a first sequence segment encoding an endoplasmic reticulum (ER) signal sequence;
(B) a second sequence segment encoding said (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain;
A nucleic acid molecule comprising (c) a third sequence segment encoding a linker; and (d) a fourth sequence segment encoding said VSV-G.
前記の第2の配列セグメントでコードされる細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる前記の(ポリ)ペプチドが、一本鎖抗体、単一ドメイン抗体、VH抗体フラグメント、VNAR一本鎖抗体及びタンパク質足場からなる群から選択される、請求項1に記載の核酸分子。 Said (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain encoded by said second sequence segment is a single chain antibody, a single domain antibody, a V H H antibody fragment, a VNAR single chain antibody and 2. The nucleic acid molecule of claim 1 selected from the group consisting of protein scaffolds. 細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる前記の(ポリ)ペプチドが、糖脂質、リン脂質、オリゴ糖、Gタンパク質共役細胞受容体(GPCR)、分化のクラスター(CD)細胞表面タンパク質、細胞表面受容体、細胞表面共受容体及びタンパク質からなる群から選択される1つ又はそれ以上の細胞膜成分に特異的に結合する、請求項1又は2に記載の核酸分子。   The (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain is a glycolipid, phospholipid, oligosaccharide, G protein coupled cell receptor (GPCR), differentiation cluster (CD) cell surface protein, cell surface receptor The nucleic acid molecule according to claim 1 or 2, which specifically binds to one or more cell membrane components selected from the group consisting of a cell surface co-receptor and a protein. (a)前記ERシグナル配列をコードする前記第1の配列セグメントが、配列番号1に示される核酸配列を含むか又はからなり;
(b)リンカーをコードする前記第3の配列セグメントが、配列番号3に示される核酸配列を含むか又はからなり;及び/又は
(c)前記VSV−Gをコードする前記第4の配列セグメントが、配列番号5に示される核酸配列を含むか又はからなる、
請求項1〜3のいずれかに記載の核酸分子。
(A) the first sequence segment encoding the ER signal sequence comprises or consists of the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1;
(B) the third sequence segment encoding a linker comprises or consists of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 3; and / or (c) the fourth sequence segment encoding the VSV-G Comprising or consisting of the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 5,
The nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれかに記載の核酸分子を含むベクター。   A vector comprising the nucleic acid molecule according to claim 1. 請求項1〜4のいずれかに記載の核酸分子、又は請求項5に記載のベクターを含む宿主細胞。   A host cell comprising the nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 4 or the vector according to claim 5. 請求項1〜4のいずれかに記載の核酸分子によってコードされるポリペプチド。   A polypeptide encoded by the nucleic acid molecule of any of claims 1-4. 請求項1〜4のいずれかに記載の核酸分子によってコードされる細胞膜結合ドメインを含むか若しくはからなる(ポリ)ペプチド、又は請求項7に記載のポリペプチドに連結されたVSV−Gを製造する方法であって、
前記方法は、請求項6の宿主細胞を培養し、細胞膜結合ドメインを含むか若しくはからなる(ポリ)ペプチドに連結された製造されたVSV−G又は製造されたポリペプチドを単離することを含む方法。
A (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain encoded by the nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 4, or a VSV-G linked to the polypeptide according to claim 7. A method,
The method comprises culturing the host cell of claim 6 and isolating the manufactured VSV-G or manufactured polypeptide linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain. Method.
(a)請求項1〜4のいずれからに記載の核酸分子によってコードされる細胞膜結合ドメインを含む及び/又はからなる(ポリ)ペプチドに連結されたVSV−G;及び
(b)細胞膜結合ドメインを含む及び/又はからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−G
で偽型化されたレンチウイルスベクター粒子。
(A) a VSV-G linked to a (poly) peptide comprising and / or consisting of a cell membrane-binding domain encoded by a nucleic acid molecule according to any of claims 1-4; and (b) a cell membrane-binding domain. VSV-G not linked to (poly) peptide comprising and / or consisting of
Pseudotyped lentiviral vector particles.
請求項9に記載の偽型レンチウイルスベクター粒子を製造する方法であって、
前記方法は、宿主細胞に
(i)ウイルス粒子タンパク質をコードする1つ又はそれ以上のパッケージングプラスミド;
(ii)請求項1〜4のいずれかに記載の核酸分子を含むベクター;及び
(iii)細胞膜結合ドメインを含むか又はからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gをコードする核酸分子を含むベクター
をトランスフェクトすることを含む方法。
A method for producing pseudotyped lentiviral vector particles according to claim 9, comprising:
The method comprises: (i) one or more packaging plasmids encoding a viral particle protein in the host cell;
(Ii) a vector comprising the nucleic acid molecule according to any of claims 1 to 4; and (iii) a nucleic acid molecule encoding VSV-G not linked to a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain. A method comprising transfecting a vector comprising:
細胞に形質導入する方法であって、
前記方法は、形質導入に適した条件下、形質導入される細胞を請求項9に記載の偽型レンチウイルスベクター粒子と接触させて、前記細胞に形質導入する工程を含む方法。
A method for transducing cells comprising:
The method comprises the step of transducing a cell to be transduced by contacting the cell to be transduced with a pseudotyped lentiviral vector particle according to claim 9 under conditions suitable for transduction.
前記細胞を、アジュバントと、好ましくは12.8kDa〜約15kDaの分子量を有するポロキサマーと接触させることをさらに含む、請求項11に記載の方法。   12. The method of claim 11, further comprising contacting the cell with an adjuvant, preferably a poloxamer having a molecular weight of 12.8 kDa to about 15 kDa. 標的細胞の前記アジュバントとの接触の前に、接触と同時に、又は接触の後に、偽型レンチウイルスベクター粒子を前記細胞とスピノキュレーションさせる工程をさらに含む、請求項12に記載の方法。   13. The method of claim 12, further comprising spinoculating pseudotyped lentiviral vector particles with the cells prior to, simultaneously with, or after contacting the target cells with the adjuvant. 形質導入される細胞が、腫瘍細胞、リンパ系細胞、上皮細胞、神経細胞及び幹細胞からなる群から選択されるか、並びに/又は、好ましくは、形質導入される細胞が、異種細胞集団の一部である、請求項11〜13のいずれかに記載の方法。   The cells to be transduced are selected from the group consisting of tumor cells, lymphoid cells, epithelial cells, neurons and stem cells, and / or preferably the cells to be transduced are part of a heterogeneous cell population The method according to claim 11, wherein (a)(i)請求項1〜4のいずれかに記載の核酸分子;若しくは
(a)(ii)請求項1〜4のいずれかに記載の核酸分子、及び細胞膜結合ドメインを含む若しくはからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gをコードする核酸配列を含む若しくはからなる核酸分子;
並びに/又は
(b)(i)請求項5に記載のベクター;若しくは
(b)(ii)請求項5に記載のベクター、及び細胞膜結合ドメインを含む若しくはからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gをコードする核酸配列を含む若しくはからなる核酸分子を含むベクター;
並びに/又は
(c)(i)請求項6に記載の宿主細胞;若しくは
(c)(ii)請求項6に記載の宿主細胞、及び細胞膜結合ドメインを含む若しくはからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−Gをコードする核酸配列を含む若しくはからなる核酸分子を含むベクターを含む宿主細胞;
並びに/又は
(d)(i)請求項7に記載のポリペプチド;若しくは
(d)(ii)請求項7に記載のポリペプチド、及び細胞膜結合ドメインを含む若しくはからなる(ポリ)ペプチドに連結されていないVSV−G;
並びに/又は
(e)請求項9に記載の偽型レンチウイルスベクター粒子;
並びに、必要に応じて、使用説明書
を含むキット。
(A) (i) a nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 4; or (a) (ii) a nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 4 and a cell membrane binding domain. A nucleic acid molecule comprising or consisting of a nucleic acid sequence encoding VSV-G not linked to a (poly) peptide;
And / or (b) (i) the vector according to claim 5; or (b) (ii) the vector according to claim 5 and a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain A vector comprising a nucleic acid molecule comprising or consisting of a nucleic acid sequence encoding VSV-G;
And / or (c) (i) a host cell according to claim 6; or (c) (ii) a host cell according to claim 6 and a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain. A host cell comprising a vector comprising a nucleic acid molecule comprising or consisting of a non-VSV-G encoding nucleic acid sequence;
And / or (d) (i) a polypeptide according to claim 7; or (d) (ii) a polypeptide according to claim 7 and a (poly) peptide comprising or consisting of a cell membrane binding domain. Not VSV-G;
And / or (e) pseudotyped lentiviral vector particles according to claim 9;
In addition, if necessary, a kit containing instructions for use.
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